[發明專利]基于內窺鏡的多光譜成像系統和方法

無效

• 申請號: 201310261923.8
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103340601A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 田捷;遲崇巍;葉津佐;楊鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及光學成像技術領域，特別是一種基于內窺鏡的多光譜成像系統和方法。

背景技術

近年來，由于分子影像學技術的不斷發展，繼放射性核素成像、正電子發射斷層掃描、單光子發射計算機斷層和磁共振成像之后，出現了高分辨率的光學成像，其中近紅外熒光成像倍受關注。但是即使光學分子影像的應用領域較廣，組織穿透深度仍是其廣泛應用的一大障礙，如何能夠實現在體的深度探測是目前亟待解決的問題。

內窺式的探測方式具有探測深度可控等優點，可以有效解決組織穿透深度的問題。通過本發明方法，可以在體觀測和定位熒光位置，并通過內窺鏡頭進入組織中進行深度探測。

發明內容

本發明的目的是解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種基于內窺鏡的多光譜成像系統和方法。本發明根據光學分子影像的特點，并基于長期在光學成像領域的研究經驗，采用兩臺相機來實現熒光、可見光以及拼合圖像的獲取等功能。

根據本發明的一方面，提出一種基于內窺鏡的多光譜成像系統，該系統包括：內窺鏡頭模塊110、光源模塊120、光學信號采集模塊130、控制與處理模塊140和多光譜切換模塊150，其中：

所述內窺鏡頭模塊110，用于對待測組織的探測區域100進行內窺，并將所述探測區域100的反射光傳輸至所述光學信號采集模塊130；

所述光源模塊120與所述內窺鏡頭模塊110連接，用于為所述內窺鏡頭模塊110提供激發光和可見光；

所述光學信號采集模塊130與所述內窺鏡頭模塊110連接，用于根據所述內窺鏡頭模塊110傳輸的所述探測區域100的反射光得到熒光和可見光圖像；

所述控制與處理模塊140與所述光學信號采集模塊130連接，用于對所述光學信號采集模塊130中的熒光相機134和彩色相機136進行控制，對所述光學信號采集模塊130采集得到的熒光和可見光圖像進行處理并顯示；

所述多光譜切換模塊150，用于為所述光源模塊120和所述光學信號采集模塊130提供不同光譜的濾光片。

根據本發明的另一方面，提出一種利用所述基于內窺鏡的多光譜成像系統進行多光譜成像的方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1，使激發光源121和可見光光源123對探測區域100分別進行照射；

步驟S2，根據探測特性，光譜切換模塊150對于光源模塊120、光學信號采集模塊130中濾光片的參數進行設置；

步驟S3，控制模塊141對熒光相機134和彩色相機136的成像參數進行調整，所述熒光相機134和彩色相機136分別根據所述探測區域100具有不同光譜或者能量的反射光采集得到圖像；

步驟S4，圖像處理模塊142對所述熒光相機134和彩色相機136采集得到的圖像進行處理；

步驟S5，顯示模塊143對于所述步驟S4得到的處理后的圖像進行實時顯示，若顯示的圖像達不到清晰度要求，則通過光學信號采集模塊130來調節鏡頭131的參數，直到所述顯示模塊143顯示的圖像達到清晰度要求；

步驟S6，移動內窺鏡頭模塊110，在待測組織的探測區域100內尋找熒光物體，最終得到所述熒光物體的清晰圖像。

本發明通過內窺鏡頭模塊實現光源的激發和光線的采集，光學信號采集模塊進行實時采集光線，多光譜轉換模塊對不同譜段的光線進行過濾，控制與處理模塊對采集到的圖像信息進行實時的處理，將不同譜段的圖像拼合到一起，實現光譜的圖像融合并進行顯示。目前市面上絕大部分內窺鏡熒光產品均采用單一CCD相機進行成像，其缺點在于成像時只能看到熒光圖像或者可見光圖像，而無法看到多光譜的圖像。而本發明有效的解決了該問題，同時也打破了國外公司在華的技術壟斷狀況，降低了多光譜內窺鏡成像研究的門檻，拓展了光學分子影像探針可供選擇的空間，延伸了光學分子影像研究與應用的范圍。

附圖說明

圖1是本發明基于內窺鏡的多光譜成像系統的結構框圖；

圖2是本發明基于內窺鏡的多光譜成像系統的系統原理圖；

圖3是本發明基于內窺鏡的多光譜成像方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。