[發明專利]一種基于高速大范圍掃描光學微造影成像的人臉識別及皮膚檢測系統

有效

• 申請號: 201710390651.X
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107307848B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 田潔
• 申請（專利權）人: 天津海仁醫療技術有限公司;天津恒宇醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/026;G06K9/00
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發明公開了一種基于高速大范圍光學相干掃描血管造影成像的人臉識別及皮膚檢測系統，本發明包括以下幾個部分：超高速超長干涉頻域掃描光源，光學干涉裝置，信號控制系統，數據傳輸結構，振鏡和準直運動控制系統，超大范圍成像掃描探頭，穩定控制平臺，數據處理部分，血流成像算法，量化評價模塊，基于皮下血管人臉智能識別算法，本發明進行超高速掃描，掃面速度可以達到200K；光學微血管造影算法，可以探測皮膚底層組織血流成像；超大范圍掃描和超長距離探測，可以掃描200mm*200mm，探測距離可達1000mm以上，可覆蓋整個人臉或者人體其它大面積皮膚組織。

技術領域

本發明涉及一種基于高速大范圍掃描光學微造影成像的人臉識別及皮膚檢測系統。

背景技術

光學相干斷層成像（Optical Coherence Tomography，簡稱OCT）是一種基于光學具有一定的穿透性所發明的技術，它集光、機、電、算于一身，是一種新型斷層成像技術。因其具有一定的穿透性，無創傷性和高分辨率特點，在生物醫學領域和臨床方面已經大量使用。與CT，超聲，MRI等其他成像方式相比，OCT技術在分辨率方面具有顯著優勢；與激光共聚焦顯微鏡等傳統的光學成像手段相比，OCT的組織成像深度大大優于傳統光學成像技術。OCT在眼科、皮膚科、心內、腸道、消化道等多個領域應用也日趨廣泛。

在醫學上，基于人體組織血流檢測進行診斷某些疾病的技術也起到愈發重要的作用。激光散斑血流成像技術、多普勒OCT血流檢測技術、基于OCT的血管造影成像。其中新出現的基于OCT的血管造影技術是新型血管成像技術。激光散斑成像，分辨率比較低，只能觀察比較大的血管。多普勒血流檢測，受制于檢測角度的影響，在探頭對皮膚的檢測夾角接近垂直時其效果非常差。基于OCT的血管造影術，則具有分辨率高，成像不受角度影響的優點。但是基于OCT-A的成像范圍普遍偏小，一般只有3x3mm2左右。當需要較大范圍成像時則需要多次掃描進行圖像拼接。圖像拼接又會增加成像誤差。

人臉識別技術應用行業日益廣泛，但是傳統的人臉識別方法在普通領域應用沒有問題，在特殊領域卻不能滿足高度安全要求。本文提出利用OCT全臉掃描方法結合微血管識別技術進行人臉掃描識別。

通過OCT血管造影技術，進行基于人臉底層皮膚血流分布特征人臉識別的方法，在人臉識別領域是獨具特別功能的方法，尤其是在防恐，高級安檢領域具有重要意義。普通的人臉識別方式，只能通過照片特征提取對人身份進行確認，如果不法分子偽造面部，則很難被檢測出來。而通過掃描底層皮膚結構血流造影成像提取底層皮膚特征信息，則顛覆了傳統的人臉識別方法，區分真偽面部則會非常適用。

本發明提出的一種基于高速大范圍掃描光學微造影成像的人臉識別及皮膚檢測系統，適用在皮膚創傷性研究、皮膚恢復檢測，適用于基于血管造影人臉識別技術。可實現超大范圍掃描，一次掃描可達200X200mm以上，而現有基于OCT的檢測類設備其掃描范圍一般在3~4mm2。本發明系統的探測范圍在100mm以上，探測距離在2000mm以上。探測距離和探測范圍遠超現有一般基于光學相干原理的檢測系統。

發明專利內容

一種基于高速大范圍掃描光學微造影成像的人臉識別及皮膚檢測系統,包括（1）光學干涉裝置，光學干涉主要分為光學和電學兩個模塊，光學部分是利用邁克爾遜干涉對樣品臂（探頭部分）和參考臂返回信號進行干涉，電學部分負責對干涉信號進行相應濾波處理，濾波部分增加帶寬濾波器用于對高頻長相干光信號進行處理；

（2）信號控制系統，該部分模塊主要對采集時鐘和觸發信號及干涉信號進行管理，包括信號的發生、接入、信號通道連接；

（3）數據傳輸結構，對檢測到的干涉信號進行數據采集、并對采集的數據傳入板卡或者上位機處理系統，采用直接和間接傳輸，傳輸和處理可以是一體式，傳輸和處理也可以相對獨立，保證傳輸穩定性和傳輸效率；