[發(fā)明專利]無標(biāo)記的血流成像方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510927423.2
• 申請(qǐng)日: 2015-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN105574861A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周傳清;秦林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種無標(biāo)記的血流成像方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：在相同曝光時(shí)間和幀間隔時(shí)間下，連續(xù)快速地采集若干幀生物組織圖像；提取采集的圖像中相同位置的像素點(diǎn)，組成長(zhǎng)度為N的時(shí)間序列，對(duì)該時(shí)間序列進(jìn)行傅里葉變換得到頻譜信息；對(duì)頻譜信息進(jìn)行高通濾波，剔除低頻組織信號(hào)，計(jì)算得到高頻血流信號(hào)；計(jì)算高頻血流信號(hào)的多普勒頻移，從而獲得相應(yīng)的血流速度；重復(fù)前述步驟，遍歷生物組織成像區(qū)域中的每個(gè)像素點(diǎn)，獲得像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血流速度，得到二維的血管圖像。本發(fā)明基于生物組織血流成像的頻譜分析，能夠?qū)ι锝M織血流進(jìn)行無標(biāo)記、高分辨率的成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像處理領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種無標(biāo)記的血流成像方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在疾病的早期階段，采用傳統(tǒng)的熒光造影技術(shù)需要注射造影劑，易引起不良反應(yīng)，而無造影劑的血流成像技術(shù)能夠非侵入、無標(biāo)記的成像血流，應(yīng)用范圍較廣。目前無造影劑的血流成像主要是OCT(Optical Coherence Tomography，光學(xué)相干層析成像)，但是OCT技術(shù)受掃描速度的影響存在一定的局限性。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN102835947A，公開(公告)日2012.12.26，公開了一種基于散斑相關(guān)度的OCT圖像分析方法，首先，獲取同一成像對(duì)象在不同波長(zhǎng)段的相對(duì)應(yīng)的若干幅OCT圖像；或者采用同一光源獲得同一成像對(duì)象在不同角度的相對(duì)應(yīng)的若干幅OCT圖像；對(duì)上述不同的OCT圖像，在每幅OCT圖像中的同一位置分別取相同尺寸的處理窗口；然后，計(jì)算處理窗口內(nèi)像素強(qiáng)度并通過相關(guān)函數(shù)的計(jì)算進(jìn)行相關(guān)性分析；同步移動(dòng)處理窗口，直至遍歷整個(gè)OCT的圖像；根據(jù)若干幅OCT圖像中各個(gè)部分相關(guān)度的分析，重建散斑分析后的圖像，獲取成像對(duì)象的微結(jié)構(gòu)信息。但是該發(fā)明依賴于信號(hào)的散斑效應(yīng)，需要對(duì)眼動(dòng)及其他非血流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確的消除，而且眼底相機(jī)的應(yīng)用范圍比OCT應(yīng)用更廣泛更方便。

美國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)US6478424B1，公開(公告)日2002.11.12，公開了一種非侵入功能成像視網(wǎng)膜的方法，首先利用快速眼底相機(jī)連續(xù)獲取樣品圖像，然后基于差分分析的方法獲得血流流動(dòng)的圖像。但是該技術(shù)依賴于血流的流動(dòng)差異進(jìn)行差分分析，對(duì)于運(yùn)動(dòng)引入的噪聲，其抗噪的穩(wěn)定性不足，引起成像誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出了一種無標(biāo)記的血流成像方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無標(biāo)記、高分辨的血管造影。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，

本發(fā)明涉及一種無標(biāo)記的血流成像方法，包括以下步驟：

步驟1，在相同曝光時(shí)間和幀間隔時(shí)間下，連續(xù)快速地采集若干幀生物組織的圖像；

步驟2，提取采集的圖像中相同位置的像素點(diǎn)，組成長(zhǎng)度為N的時(shí)間序列，對(duì)該時(shí)間序列進(jìn)行傅里葉變換得到頻譜信息；

步驟3，對(duì)頻譜信息進(jìn)行高通濾波，剔除低頻組織信號(hào)，得到高頻血流信號(hào)；

步驟4，計(jì)算高頻血流信號(hào)的多普勒頻移，從而獲得相應(yīng)的血流速度；

步驟5，重復(fù)步驟2～步驟4，遍歷生物組織成像區(qū)域中的每個(gè)像素點(diǎn)，獲得像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的血流速度，得到二維的血管圖像。

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)，包括：光源、平面鏡、透鏡、分光鏡、物鏡、放大鏡和高速圖像采集裝置，其中：光源發(fā)出的可見光通過依次設(shè)置的平面鏡、透鏡、分光鏡和物鏡入射到生物組織表面，生物組織表面發(fā)出的反射光通過依次設(shè)置的物鏡、分光鏡和放大鏡入射到高速圖像采集裝置中，高速圖像采集裝置連續(xù)快速采集生物組織的圖像。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于生物組織血流成像的頻譜分析，對(duì)生物組織血流進(jìn)行高分辨率成像，實(shí)現(xiàn)生物組織血流分布、血管形態(tài)以及血液動(dòng)力學(xué)變化的檢測(cè)，可廣泛用于生理和疾病狀態(tài)下的眼底和腦皮層局部血流成像。

附圖說明