[發(fā)明專利]基于契倫科夫效應的內窺平面成像系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410302205.5
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104027064A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 胡振華;田捷;宋天明;王坤
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B1/05
• 分類號: A61B1/05;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

1.一種基于契倫科夫效應的內窺式平面成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：契倫科夫熒光探測裝置、支撐裝置、計算機和暗箱，其中：

所述支撐裝置用于支撐待成像對象；

所述契倫科夫熒光探測裝置用于采集待成像對象的平面光學圖像和契倫科夫熒光圖像；

所述暗箱為一不透光封閉式容器，用于容納所述契倫科夫熒光探測裝置和支撐裝置，以阻斷高能射線和可見光；

所述計算機用于對于所述契倫科夫熒光探測裝置中的光學成像器件的光學成像參數(shù)進行調節(jié)，并對于接收到的光學圖像和契倫科夫熒光圖像進行融合，得到契倫科夫配準圖像。

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述契倫科夫熒光探測裝置包括光學成像器件、內窺成像器件、光學成像控制器及光學成像配件，其中：

所述光學成像器件用于在所述契倫科夫熒光探測裝置發(fā)出白光時，完成契倫科夫光信號-電信號轉換，對于待成像對象進行光學成像；

所述內窺成像器件用于在所述契倫科夫熒光探測裝置發(fā)出熒光時，對于待成像對象進行熒光成像；

所述光學成像控制器用于根據(jù)所述計算機的指令調節(jié)所述光學成像器件的光學成像參數(shù)，并與所述計算機連接通信，將所述光學成像器件采集得到的光學圖像和所述內窺成像器件采集得到的契倫科夫熒光圖像傳送給所述計算機。

3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學成像參數(shù)至少包括工作溫度、數(shù)據(jù)采集的幀頻、曝光時間、光圈開合與孔徑。

4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述暗箱的底部設有導線管，用于通過數(shù)據(jù)線，以實現(xiàn)所述契倫科夫熒光探測裝置與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。

5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述暗箱為長方體，其六個面均由鉛板組成，內表面覆蓋一層黑色涂料，其中一個側面帶有開門。

6.一種基于契倫科夫效應的內窺式平面成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

契倫科夫熒光探測裝置采集白光，光學成像器件對于待成像對象進行光學成像，得到光學圖像；

契倫科夫熒光探測裝置采集熒光，內窺成像器件對于待成像對象進行熒光成像，得到契倫科夫熒光圖像；

對于所述光學圖像和契倫科夫熒光圖像進行融合，得到契倫科夫配準圖像。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，對于所述光學圖像和契倫科夫熒光圖像進行融合的步驟進一步包括以下步驟：

獲取所述光學圖像中的感興趣區(qū)域；

在所述熒光圖像中提取出與所述感興趣區(qū)域相對應的熒光信號子圖像I_s；

對于所述熒光信號子圖像I_s進行有效數(shù)據(jù)提取，得到有效數(shù)據(jù)子圖像I_t；

對于所述有效數(shù)據(jù)子圖像I_t進行雜亂信號濾除；

對于雜亂信號濾除后的有效數(shù)據(jù)子圖像I_t進行小面積信號濾除，得到過濾子圖像I_p；

將所述過濾子圖像I_p疊加到白光圖像上得到契倫科夫配準圖像并輸出。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，基于snake模型獲取所述光學圖像中的感興趣區(qū)域。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，基于snake模型獲取所述光學圖像中的感興趣區(qū)域的步驟進一步包括以下步驟：

對于所述光學圖像，選定初始感興趣區(qū)域；

然后對于所述初始感興趣區(qū)域進行膨脹處理，得到所述感興趣區(qū)域。

10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，利用閾值處理方法基于所述熒光信號子圖像I_s進行有效數(shù)據(jù)提取、雜亂信號濾除以及小面積信號濾除。