产生层析图像的方法和设备技术

提供一种产生层析图像的方法和设备。所述方法和设备确定空间光调制器的至少一个基本图案，其中，空间光调制器根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位；通过执行空间移位调制获得基础图案的多个移位图案，其中，所述空间移位调制针对基础图案将像素的布置竖直或水平地移动预定数量；通过使用通过穿过空间光调制器并进入对象的入射光线获得的光线的谱信号，产生基础图案的层析图像和基础图案的多个移位图像的层析图像；基于产生的层析图像，从基础图案和多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案；通过使用选择的图案来产生最终层析图像。

【技术实现步骤摘要】
产生层析图像的方法和设备本申请要求于2012年7月20日提交到美国专利商标局的第61/674，051号美国临时申请和于2012年11月27日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0135556号韩国专利申请的权益，所述申请的公开通过引用全部包含于此。
本公开涉及一种通过使用光产生层析图像(tomography image)的方法和设备。
技术介绍
通过使用包括单色性、相干性和指向性的光学特性，光当前正被用于各个领域。在生物和医学领域，光被用于以各种方式观察组织或细胞、诊断疾病、或者执行激光手术。通过使用光的各种特性，可捕捉活的组织或细胞的高分辨率图像，并因此观察人体和活体的内部结构，而不需要切开它们。在医学领域，它们被用于容易安全地识别各种类型的疾病的原因、位置和发展。当通过使用光捕捉人体或活体的层析图像时，必须增加光的传输深度，从而将光发射到人体或活体的深位置的细胞或组织。
技术实现思路
提供一种用于产生层析图像的方法和设备，通过所述方法和设备，光的传输深度被增强。提供一种存储有程序的计算机可读记录介质，当所述程序被计算机执行时，所述程序执行所述方法。用于产生层析图像的方法和设备的技术问题不限于上述问题，但可包括其他问题。将在接下来的描述中部分阐述本专利技术另外的方面，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本专利技术的实施而得知。根据本专利技术的一方面，一种产生层析图像的方法，所述方法包括:确定空间光调制器的至少一个基本图案，其中，空间光调制器根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位；通过执行空间移位调制获得基础图案的多个移位图案，其中，所述空间移位调制针对基础图案将像素的布置竖直或水平地移动预定数量；通过使用通过穿过空间光调制器并进入对象的入射光线获得的光线的谱信号，产生基础图案的层析图像和基础图案的多个移位图像的层析图像；基于产生的层析图像，从基础图案和基础图案的多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案；通过使用选择的图案来产生对象的最终层析图像。根据本专利技术的另一方面，一种层析图像产生设备包括:发光单元，发射入射到对象上的光线；空间光调制器，根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位；调制控制单元，确定空间光调制器的至少一个基础图案，通过执行针对基础图案将像素的布置竖直或水平地移动预定数量的空间移位调制来获得基础图案的多个移位图案，控制将基础图案和基础图案的多个移位图像的每个顺序施加到空间光调制器；检测单元，基于穿过空间光调制器并进入对象的入射光线获得的光线，检测基础图案和基础图案的多个移位图案的谱信号；图像产生单元，通过使用谱信号产生基础图案的层析图像和基础图案的多个移位图像的层析图像；图像处理单元，基于产生的层析图像，从基础图案和基础图案的多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案，其中，图像产生单元通过使用将选择的图案施加到空间光调制器获得的光线的谱信号产生对象的最终层析图像。 根据本专利技术的另一方面，一种光学相干层析设备包括:发光单元，发射入射到对象上的光线；空间光调制器，根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位；调制控制单元，确定空间光调制器的至少一个基础图案，通过执行针对基础图案将像素的布置竖直或水平地移动预定数量的空间移位调制来获得基础图案的多个移位图案，控制将基础图案和基础图案的多个移位图像的每个顺序施加到空间光调制器；干涉仪，将入射光线分离为测量光线和参考光线，将测量光线照射到对象，接收通过照射的测量光线从对象反射的响应光线；检测单元，检测由响应光线和参考光线导致的干涉信号，并基于干涉信号分别针对基础图案和基础图案的多个移位图像检测谱信号；图像产生单元，通过使用谱信号产生基础图案的层析图像和基础图案的多个移位图像的层析图像；图像处理单元，基于产生的层析图像，从基础图案和基础图案的多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案，其中，图像产生单元通过使用将选择的图案施加到空间光调制器获得的干涉信号的谱信号产生对象的最终层析图像，空间光调制器调制从发光单元发射的入射光线、测量光线或参考光线中的任意一个。根据本专利技术的另一方面，一种记录有用于在计算机上实现产生层析图像的方法的计算机程序的非暂时计算机可读记录介质。【附图说明】通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将会变得清楚并更易于理解，其中:图1是示出根据实施例的用于产生层析图像的设备的框图；图2A是示出当光线未被空间光调制器调制时被发送和聚焦在对象上的光线的图示；图2B是示出当光线已经被图1示出的空间光调制器调制时被发送和聚焦在对象上的光线的图示；图3A是示出通过由图1示出的调制控制单元对基础图案执行空间移位调制获得的多个移位图案的示例；图3B是示出用于通过由图1示出的调制控制单元对基础图案执行空间移位调制获得多个移位图案的操作的示例；图4是示出从由图1示出的图像处理单元产生的相移谱图像之中选择示出了规律的相移的相移谱图像的操作的示例；图5是示出与图1示出的用于产生层析图像的设备的实施例对应的光学相干层析设备；图6是示出根据实施例的产生层析图像的方法的流程图；图7是示出根据另一实施例的产生层析图像的方法的流程图。【具体实施方式】现在，将详细参照实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。为此，本实施例可具有不同的形式，并且不应被解释为限于在此阐述的描述。因此，通过参照附图仅在下面描述实施例以解释本描述的各个方面。当位于一列元素之后时，诸如“......中的至少一个”的表述修饰整列元素,而不修饰列的单个元素。下面，将参照附图描述示例性实施例。图1是示出根据实施例的用于产生层析图像的设备的框图。参照图1，层析图像产生设备100包括发光单元110、空间光调制器120、调制控制单元130、检测单元140、图像产生单元150、图像处理单元160。图1示出的层析图像产生设备100仅包括与本实施例相关的元件，以防止本实施例的特征变得不清楚。因此，与本专利技术相关领域的技术人员可理解，还可包括除了图1示出的元件之外的其他通用元件。根据本实施例的层析图像产生设备100表示通过使用光获得对象的层析图像的设备，并且包括可使用光学相干性获得层析图像的所有光学图像设备，例如，光学相干层析(OCT)设备、光学相干显微镜(OCM)和光学显微镜。发光单元110发射入射到对象10上的光线。例如,发光单元110可发射波长扫描光、激光等，但不限于此。从发光单元Iio发出的光线经由空间光调制器120进入对象10。空间光调制器120根据布置了像素的图案调制入射光线的相位。例如，空间光调制器120可以是数字微镜装置(DMD)，但不限于此。在图2A和图2B中进行空间光调制器120的相位调制的详细描述。调制控制单元130确定空间光调制器120的至少一个基础图案，并对基础图案执行空间移位调制，以获得基础 图案的多个移位图案。调制控制单元130控制空间光调制器120，从而基础图案和多个移位图案之中的每个图案被顺序地施加到空间光调制器120。基础图案表不用于执行空间移位调制的参考图案。空间移位调制针对一个基础图案将像素的布置竖直或水平地移动预定数量，以获得移位图案。调制控制单元130可针对一个基础图案获得多个移位图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生层析图像的方法，所述方法包括：确定空间光调制器的至少一个基本图案，其中，空间光调制器根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位；通过执行空间移位调制获得基础图案的多个移位图案，其中，所述空间移位调制针对基础图案将像素的布置竖直和/或水平地移动预定数量；通过使用通过穿过空间光调制器并进入对象的入射光线获得的光线的谱信号，产生基础图案的层析图像和基础图案的多个移位图像的层析图像；基于产生的层析图像，从基础图案和基础图案的多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案；通过使用选择的图案来产生对象的最终层析图像。

【技术特征摘要】
2012.11.27 KR 10-2012-0135556;2012.07.20 US 61/671.一种产生层析图像的方法，所述方法包括: 确定空间光调制器的至少一个基本图案，其中，空间光调制器根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位； 通过执行空间移位调制获得基础图案的多个移位图案，其中，所述空间移位调制针对基础图案将像素的布置竖直和/或水平地移动预定数量； 通过使用通过穿过空间光调制器并进入对象的入射光线获得的光线的谱信号，产生基础图案的层析图像和基础图案的多个移位图像的层析图像； 基于产生的层析图像，从基础图案和基础图案的多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案； 通过使用选择的图案来产生对象的最终层析图像。2.如权利要求1所述的方法，其中，空间光调制器具有对象的多个基础图案，所述多个基础图案在根据空间移位调制的入射光线的相位调制中彼此不相关。3.如权利要求1所述的方法，其中，空间光调制器具有对象的多个基础图案， 选择一个图案的步骤包括: 通过针对多个基础图案的每个，重复从每个基础图案和每个基础图案的多个移位图案之中选择产生最清晰的层析图像的一个图案，来获得多个选择的图案； 将所述多个选择的图案相加为一个叠加图案； 形成通过基于预定阈值二元化叠加图案获得的最终图案， 产生最终层析图像的步骤包括:使用最终图案产生对象的最终层析图像。4.如权利要求1所述的方法，还包括:确定与用于聚焦入射光线的对象的期望传输深度相应的兴趣区域(ROI)，其中，针对ROI重复所述方法的操作，以产生ROI的最终层析图像。5.如权利要求1所述的方法，还包括:确定具有用于聚焦入射光线的对象的不同传输深度的多个R0I，其中，针对所述多个ROI的每个重复所述方法的操作，以产生多个最终层析图像，将所述多个最终层析图像组合以产生一个编辑的层析图像。6.如权利要求4所述的方法，其中，确定ROI的步骤包括:根据对象的传输深度基于谱信号的强度来确定用于聚焦入射光线的对象的期望传输深度，将与确定的传输深度相应的区域确定为ROI。7.如权利要求3所述的方法，还包括: 基于谱信号分别针对每个基础图案和每个基础图案的多个移位图案获得谱图像；通过基于每个基础图案的谱 图像根据空间移位调制的移动方向和移动量以矩阵形式布置谱图像，产生表示根据空间移位调制的获得的光线的相移的一个相移谱图像， 其中，针对多个基础图案的每个重复获得谱图像和产生一个相移谱图像的操作，以获得多个相移谱图像， 其中，产生最终图案的步骤包括:通过对所述多个相移谱图像之中的显示出规律的相移的相移谱图像的基础图案执行选择产生最清晰的层析图像的一个图案的操作，来产生最终图案。8.如权利要求7所述的方法，其中，规律的相移表示正弦特性。9.如权利要求1所述的方法，其中，当在对象上水平移动入射光线的同时，重复所述方法的操作，以获得多个最终层析图像，所述方法还包括:通过使用所述多个最终层析图像产生与对象上的全部移动距离相应的区域的一个层析图像。10.如权利要求1所述的方法，其中，空间光调制器是数字微镜装置(DMD)。11.如权利要求2所述的方法，其中，基于阿达玛(Hadamard)图案的置换来确定所述多个基础图案。12.如权利要求1所述的方法，其中，在光线相干层析(OCT)设备或光学相干显微镜(OCM )执行产生层析图像的方法。13.一种层析图像产生设备，所述设备包括: 发光单元，发射入射到对象上的光线； 空间光调制器，根据布置了像素的图案来调制入射光线的相位； 调制控制单元，确定空间光调制器的至少一个基础图案，通过执行针对基础图案将像素的布置竖直和/或水平地移动预...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宰均，朴龙根，张在德，俞贤昇，李性德，张祐荣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，韩国科学技术院，
类型：发明
国别省市：