[發(fā)明專利]多光譜成像系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-11-27
• 公開（公告）號: CN106595860B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 李增光;李富春
• 申請（專利權）人: 蘇州國科美潤達醫(yī)療技術有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 蘇州唯亞智冠知識產權代理有限公司 32289
• 代理人: 高玉蓉

本發(fā)明涉及多光譜成像系統(tǒng)，包括光源系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、圖像顯示設備、陷波分光片和衰減片，光源系統(tǒng)所發(fā)出光用于激發(fā)組織樣本、上熒光劑，反射光及可見光經圖像采集系統(tǒng)采集后由圖像處理系統(tǒng)進行數據處理，最后成像于圖像顯示設備。本發(fā)明可使白光與近紅外光或紅外熒光同時成像顯示，從硬件上提高了紅外熒光與白光的亮度對比度和精確選擇小范圍波段光波通過，有效減少后續(xù)圖像處理工作量，減少目標圖像重構所需的數據采集。且光路設計合理，在最短的路程及最小的空間實現(xiàn)光波段選擇和光采集，滿足圖像去噪處理，不但解決雙光源圖像采集結構復雜、圖像的軟件處理困難的問題，還具有探測靈敏度高、結構簡單的特點。

技術領域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術領域，具體涉及多光譜成像系統(tǒng)，主要用于微創(chuàng)外科手術中內窺鏡照明和病灶處診斷定位等。

背景技術

多光譜成像系統(tǒng)是一種獲取光譜特征和圖像信息的基本設備，是光電遙感技術中的核心。多光譜成像系統(tǒng)多數屬于被動工作，按其工作方式的不同可以分為光學成像和掃描成像兩大類。隨著成像技術的發(fā)展，可見光、紅外、微光、紫外、激光等傳感器系統(tǒng)大量涌現(xiàn)和應用，由多傳感器和多平臺獲得同一目標的多種圖像數據越來越多。

目前市場上多光譜成像系統(tǒng)包括有兩個或者多個圖像傳感器協(xié)同工作，共同拍攝同一畫面，然后再進行圖像的拼合疊加處理后顯示在顯示器上。然而，上述兩個或者多個圖像傳感器在拍攝同一畫面時存在拍攝角度、聚焦點偏移、畫面大小等不同，后期圖像拼合疊加需采用較復雜算法來處理。

并且，部分多光譜成像系統(tǒng)實際應用中，尤其標本或者組織上的熒光劑受到激發(fā)光的照射后，熒光劑自身發(fā)出某個波段的熒光。當熒光劑發(fā)出熒光為近紅外或者紅外光時，要想得到熒光與白光疊加的標本或者組織圖像，一般采用兩個圖像傳感器，及一個僅采集熒光的圖像，另外一個僅采集白光圖像。兩個圖像傳感器同步處理拍攝到的圖像，然后再進行熒光和白光圖像的拼合疊加顯示出來。這種圖像采集系統(tǒng)結構復雜、圖像的軟件處理十分困難，還有激發(fā)光源的獨立運行操作復雜、激發(fā)光照射點與圖像采集點不同步可能造成熒光圖像的缺失。為此，有必要研發(fā)一種的結構簡單、圖像后期處理方便的多光譜成像系統(tǒng)。

發(fā)明內容

鑒于上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供多光譜成像系統(tǒng)，解決雙光源圖像采集結構復雜、圖像的軟件處理困難等問題。為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：

一種多光譜成像系統(tǒng)，包括光源系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和圖像顯示設備，還包括陷波分光片和衰減片，所述光源系統(tǒng)所發(fā)出光用于激發(fā)組織樣本上熒光劑，反射光及可見光經圖像采集系統(tǒng)采集后由圖像處理系統(tǒng)進行數據處理，最后成像于圖像顯示設備，陷波分光片將光源系統(tǒng)發(fā)出光反射至衰減片，透過衰減片5到達組織樣本，組織樣本反射的光透過陷波分光片和衰減片，到達圖像采集系統(tǒng)。

本發(fā)明進一步地，所述光源系統(tǒng)發(fā)射主波長是808nm的激光。

本發(fā)明進一步地，陷波分光片采用AL₂O₃和SiO₂材質的鍍膜，使808nm光透過率小于0.1％，使400nm～900nm范圍的光透過率大于99.5％。

本發(fā)明進一步地，所述衰減片采用Ta₂O₅和SiO₂材質的鍍膜，使400nm～700nm光透過率維持在30％左右，而700nm～900nm光經衰減片的透過率大于99.5％。

本發(fā)明進一步地，所述光源系統(tǒng)包括發(fā)射激光的光源模塊、擴束器和散光片，使得由光源模塊發(fā)出的激光經擴速器改變光束直徑和發(fā)散角，再經散光片分割光束得到光斑均勻的激光。

本發(fā)明進一步地，在擴束器和散光片之間還設置有改變光路走向的反射片。

本發(fā)明進一步地，所述圖像采集系統(tǒng)包括用于選取光波段的陷波濾光片、IR聚焦鏡頭和圖像傳感器。