[發(fā)明專利]一種熒光成像裝置及方法

在審

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• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107518879A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遲崇巍;王麗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京數(shù)字精準(zhǔn)醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 湯在彥,孫乳筍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)成像技術(shù)，具體的講是一種熒光成像裝置及方法。

背景技術(shù)

繼放射性核素成像、正電子發(fā)射斷層掃描、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層和磁共振成像之后，近年來，分子影像學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，作為分子影像的重要模態(tài)之一，光學(xué)分子影像技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn)，其中近紅外熒光成像倍受關(guān)注。

現(xiàn)有技術(shù)的熒光成像系統(tǒng)多是針對單一波長的單目成像系統(tǒng)，利用的方法是針對動態(tài)過程的單一波段，或者興趣波段逐一探測，無法針對多個(gè)波段進(jìn)行同時(shí)獲取并對圖像進(jìn)行融合處理，即目前市面上絕大部分熒光產(chǎn)品均采用單目成像系統(tǒng)進(jìn)行成像，其缺點(diǎn)在于成像時(shí)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。

發(fā)明內(nèi)容

為降低了光學(xué)分子成像研究的門檻，拓展了光學(xué)分子影像研究與應(yīng)用的范圍，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熒光成像裝置，包括：光源模塊、光學(xué)信號采集模塊以及處理模塊，其中，

光源模塊包括：激光光源和可見光光源，用于為探測區(qū)域提供激發(fā)光和可見光；

光學(xué)信號采集模塊包括：鏡頭、分光棱鏡、反射鏡、第一CCD相機(jī)以及第二CCD相機(jī)，鏡頭的末端與分光棱鏡的入射端相連接，分光棱鏡的一個(gè)出射端連接到第一CCD相機(jī)，分光棱鏡的另一個(gè)出射端通過反射鏡連接至第二CCD相機(jī)；

探測區(qū)域的反射光通過鏡頭傳輸至分光棱鏡，第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)分別通過分光棱鏡和反射鏡采集的圖像，所述處理模塊根據(jù)第一CCD相機(jī)和第二CCD采集的圖像生成熒光成像結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例中，光源模塊還包括：第一濾光片和第二濾光片；

所述第一濾光片通過激光光纖連接到所述激光光源；

所述第二濾光片通過可見光光纖連接到所述可見光光源。

本發(fā)明實(shí)施例中，第一濾光片的譜段為710nm-770nm，直徑為25mm；第二濾光片的譜段為400nm-650nm，直徑為25mm。

本發(fā)明實(shí)施例中，光源模塊光學(xué)信號采集模塊還包括：第三濾光片和第四濾光片；

分光棱鏡的一個(gè)出射端通過第三濾光片連接到第一CCD相機(jī)；

反射鏡通過第四濾光片連接到第二CCD相機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例中，第三濾光片的譜段為400nm-650nm，直徑為25mm；第四濾光片的譜段為810nm-870nm，直徑為25mm。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述的可見光光源為鹵素?zé)艄夤庠础?/p>

同時(shí)，本發(fā)明還提供一種熒光成像方法，利用上述的熒光成像裝置生成熒光成像結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例中熒光成像方法中，處理模塊對第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)采集的圖像進(jìn)行融合處理，將生成的融合圖像作為熒光成像結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例中，處理模塊根據(jù)第一CCD相機(jī)和第二CCD相機(jī)采集的圖像生成熒光成像結(jié)果包括：

對兩CCD相機(jī)采集的兩圖像分別進(jìn)行小波分解，生成原始圖像的低頻分量和高頻分量，其中，所述高頻分量包括：水平高頻分量、垂直高頻分量以及對角高頻分量；

對兩圖像的低頻分量進(jìn)行加權(quán)平均，確定融合圖像低頻部分的小波系數(shù)；

比較兩圖像的高頻分量的小波系數(shù)絕對值，將絕對值最大的高頻分量作為融合圖像高頻部分的小波系數(shù)；

以預(yù)設(shè)大小選取兩圖像中心區(qū)域，計(jì)算選取區(qū)域中像素的均值方差，將均值方差最大的圖像的小波系數(shù)作為融合圖像中間分解層的小波系數(shù)；

根據(jù)確定的融合圖像的低頻部分的小波系數(shù)、高頻部分的小波系數(shù)以及中間分解層的小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換生成融合圖像，將生成的融合圖像作為熒光成像結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例中，以預(yù)設(shè)的行數(shù)M和列數(shù)N選取兩圖像的中心區(qū)域，其中，M＝3，N＝3。

本發(fā)明通過光源模塊對探測區(qū)域進(jìn)行激發(fā)，進(jìn)行實(shí)時(shí)采集光線，濾光片模塊對不同譜段的光線進(jìn)行過濾，對采集到的圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理，將不同譜段的圖像融合到一起，實(shí)現(xiàn)光譜的圖像融合并進(jìn)行顯示，采用雙目雙光譜熒光成像，可以同時(shí)對雙光譜進(jìn)行成像及圖像融合，獲取更多熒光信息，打破了國外公司在華的技術(shù)壟斷狀況，延伸了光學(xué)分子影像研究與應(yīng)用的范圍。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明