[發明專利]運動偽影消除裝置及其消除運動偽影的方法

有效

• 申請號: 201310217219.2
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103340621A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 邢曉曼;呂鐵軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: A61B5/026
• 分類號: A61B5/026;A61B5/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武

技術領域

本發明屬于近紅外光成像，尤其涉及一種運動偽影消除裝置及其消除運動偽影的方法。

背景技術

近紅外光自相關血流探測儀/成像儀（Diffuse?Correlation?Spectroscopy/Imager）具備無損探測血紅細胞流速的獨特優勢，在600-1000nm波段，人體組織對近紅外光的吸收和散射主要是通過血紅細胞進行的，如果血紅細胞處于靜止狀態，時間自相關函數g1保持為1，如果血紅細胞有運動，散射光子的相關度就會變差，相關度隨時間變化的速率反映了血紅細胞運動的速率。通過對不同位置散射光子自相關函數的計算和數據重建，可以得出被測組織的血流分布。

目前，近紅外光自相關血流探測儀/成像儀利用近紅外光對人體血流分布進行測量，對局域血液循環不暢進行診斷，對大腦功能進行探測。但是目前的自相關血流探測方法都有一個致命的缺陷：無法消除運動造成的偽影。

為了減少運動偽影，目前只能加強探頭和皮膚的接觸，一般采用醫用硅膠將單模光纖粘結在被測點，避免過度壓迫皮膚造成的對被測區域的血流干擾。即便如此，測試者不可能保持絕對靜止，由于大部分下意識的運動不可預知，長時間采集數據基本會有運動偽影干擾。如何分辨和改善運動偽影，是長久以來困擾研究者的問題。

目前的近紅外自相關血流探測儀一般都采用內置固定分級自相關計算器，速度非常快，能夠對光子計數的自相關函數進行實時計算，但缺點是不夠靈活，時間窗不能自由調整，也不能進行前期數據判選。由于運動偽影會把影響帶入積分，受污染的數據段遠長于偽影持續時間。如果出現部分計數不正常，整個積分時間段的數據點都要被丟棄。

發明內容

有鑒于此，有必要提供了一種運動偽影消除裝置及其消除運動偽影的方法，減少運動偽影對圖像造成的影響。

本發明提供的技術方案為：一種運動偽影消除裝置，包括：獲取模塊、判斷模塊、剔除模塊、積分模塊以及輸出模塊，其中，獲取模塊用于獲取圖像；判斷模塊用于根據光子的自相關性以及光強判斷圖像中是否有偽影；剔除模塊用于在圖像中有偽影時剔除圖像中的偽影數據得到正確數據；積分模塊用于根據血流速度選擇積分通道對所述正確數據進行積分得到積分數據，其中判斷模塊還用于判斷所述偽影數據是否小于預設值；輸出模塊用于在所述偽影數據小于預設值時將積分數據進行拼接與重建，輸出修正圖形。

本發明的另一技術方案為：一種消除運動偽影的方法，包括：

步驟S1：獲取圖像；

步驟S2：根據光子的自相關性以及光強判斷圖像中是否有偽影；

若是，則在步驟S3：剔除圖像中的偽影數據得到正確數據；

步驟S4：根據血流速度選擇積分通道對所述正確數據進行積分得到積分數據；

步驟S5：判斷所述偽影數據是否小于預設值；

若是，則在步驟S6：將積分數據進行拼接與重建，輸出修正圖形。

本發明的技術方案具有如下優點或有益效果：本發明中的運動偽影消除裝置及其消除運動偽影的方法通過識別圖像中的偽影，并剔除偽影數據得到正確數據，然后對正確數據進行積分、重建以及拼接，得到輸出圖像，實現了消除偽影的同時保證輸出的修正圖像的質量。

圖說明

圖1是本發明一實施方式中的運動偽影消除裝置的模塊圖；

圖2為光纖相對于被測組織的橫向運動造成的運動偽影；

圖3為光纖平移造成的光子自相關減弱示意圖；

圖4為光纖相對于被測組織的縱向運動造成的運動偽影。

圖5A以及圖5B是橫向運動偽影造成時間自相關函數g1在1%時間內比對上一個數據節點有驟然下降曲線圖；

圖6A以及圖6B為存在垂直運動偽影的光強異常曲線對比圖；

圖7為運動偽影消除裝置的結構圖；

圖8為分級的自相關函數計算示意圖；

圖9為本發明一實施方式中消除運動偽影方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

請參閱圖1，圖1為本發明一實施方式中的運動偽影消除裝置10的模塊圖