CN116712042B - 一种荧光影像的扫描成像系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光影像的扫描成像系统及方法，属于荧光影像成像技术领域，包括需求分析模块、成像模块、成像控制模块和成像分析模块；所述需求分析模块用于根据成像信息进行分析，获得对应的需求分析结果，并将获得的需求分析结果发送给成像控制模块；所述成像控制模块用于根据接收到的控制信息进行对应设备的控制；所述成像模块用于进行实时扫描，生成对应的荧光影像；所述成像分析模块用于对荧光影像进行实时评估，获得预设的各评估项对应的单项评估值，当具有单项评估值不符合要求时，分析对应的调整参数，将所述调整参数发送给成像控制模块；反之，则评估对应的综合评估值，当综合评估值符合要求时，输出评估合格。

Description

一种荧光影像的扫描成像系统及方法

技术领域

本发明属于荧光影像成像技术领域，具体是一种荧光影像的扫描成像系统及方法。

背景技术

荧光分子成像技术是近年发展迅速的一种新兴的分子成像技术，在肿瘤检测、药物研发和疾病诊断等领域有着广阔的应用前景。荧光分子成像技术是利用荧光标记物标记小动物体内的特定分子或细胞，采用合适波段和强度的激发光照射被标记的小动物时，小动物体内的荧光标记物受到激发从而发出荧光，通过采用一定的装置检测产生的荧光强度，就可以获得组织内部荧光光学特性的分布图像，从而可以从分子和细胞水平上对正常或异常的生物过程进行空间和时间上的视觉描述。荧光分子成像技术是一种高灵敏度、无电离辐射、非侵入式和低成本的成像方式。

但是现有的在对荧光影像进行采集工作时，补光灯光等环境因素的调节基本都是通过手动调节的，因此很难使得影像亮度等因素达到合理范围，使得影像信息无法得到清晰采集，尤其是在具有实时成像需求下的各种手术背景下，这种问题的解决将会显得尤为重要，基于此，本发明提供了一种荧光影像的扫描成像系统及方法。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种荧光影像的扫描成像系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种荧光影像的扫描成像系统，包括需求分析模块、成像模块、成像控制模块、成像分析模块和语音控制模块；

所述需求分析模块用于根据成像信息进行分析，获得对应的需求分析结果，并将获得的需求分析结果发送给成像控制模块。

进一步地，需求分析结果的获取方法包括：

采集对应的成像信息，基于所述成像信息生成对应的成像特征，通过预设的特征分析模型对所述成像特征进行分析，获得对应的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数，将获得的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数整合为需求分析结果。

所述成像控制模块用于根据接收到的控制信息进行对应设备的控制。

进一步地，当成像控制模块接收到需求分析结果时，根据需求分析结果中对应的初始实时调整参数和固定调整参数对对应的设备进行相应的调整。

进一步地，当成像控制模块接收到调整参数时，根据获得的调整参数对对应的设备进行相应的调整。

进一步地，当成像控制模块接收到语音控制指令时，根据获得的调语音控制指令对对应的设备进行相应的调整。

所述成像模块用于进行实时扫描，生成对应的荧光影像。

所述成像分析模块用于对荧光影像进行实时评估，获得预设的各评估项对应的单项评估值，当具有单项评估值不符合要求时，分析对应的调整参数，将所述调整参数发送给成像控制模块；反之，则评估对应的综合评估值，当综合评估值符合要求时，输出评估合格，反之，分析对应的调整参数，将获得的调整参数发送给成像控制模块。

进一步地，判断单项评估值是否符合要求的方法包括：

将各单项评估值与对应的阈值X1进行比较，当单项评估值大于阈值X1时，符合要求，反之则判定不符合要求。

进一步地，综合评估值的计算方法包括：

将评估项标记为i，其中i=1、2、……、n，n为正整数；将各单项评估值标记为BGi，将各权重系数标记为ci，根据综合评估公式ZKM=∑(ci×BGi)计算对应的综合评估值。

进一步地，调整参数的生成方法包括：

当具有单项评估值不符合要求或者综合评估值不符合要求，通过预设的参数调整模型进行分析，获得对应的调整参数。

所述语音控制模块用于进行语音控制，设置语音控制人，实时识别语音控制人的语音信息，根据识别的语音信息生成对应的语音控制指令，将获得的语音控制指令发送给成像控制模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过需求分析模块的设置，实现在荧光影像前期即自动调整相应的参数，使得在进行荧光影像时，既可直接进行最佳成像，提高成像效率，避免在进行成像过程中还需要进行相应的参数调整，而且通过预先确定对应的实时调整参数项和固定调整参数项，使得后续只要进行实时调整参数项对应的数据分析即可，提高分析效率，避免无效数据的分析，尤其是在进行手术过程中，调整效率是重要的一个评估标准。通过设置语音控制模块，实现在手术过程中进行语音控制，避免使用手动进行控制，影响手术的进行，实现高效安全控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种荧光影像的扫描成像系统，包括需求分析模块、成像控制模块、成像模块、成像分析模块和语音控制模块；

所述需求分析模块用于根据成像信息分析对应的成像特征，根据获得的成像特征确定对应的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数，其中成像信息包括各种与荧光影像相关的信息，如成像部位、用途、荧光标记方式等各种相关信息，可以预设对应的信息项进行成像信息的采集，一般由荧光影像的工作人员进行录入对应的成像信息，或者也可以采取从录入的各种信息中根据预设的信息项提取对应的成像信息；成像特征即根据成像信息汇总提取的与荧光影像各参数调整具有的影响的相关信息，根据成像信息中的信息项进行提取转化，通过人工的方式预设对应的提取转化方式，如口腔癌成像，根据口腔癌成像情况生成对应的成像特征；根据可能具有的成像需求预设对应的转化提取方式；再对获得的成像特征确定在该次荧光影像中哪些参数是调整后就不需要再进行调整了，即在后续成像过程中不用再进行调整，如可能的光照色度、角度等；确定在该次荧光影像中哪些参数需要根据成像过程进行实时调整。

具体的可以基于CNN网络或DNN网络建立对应的特征分析模型，通风管人工的方式建立对应的训练集进行训练，训练集包括各种根据历史荧光影像数据模拟设置的成像特征以及对应设置的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数；通过训练成功后的特征分析模型对获得的成像特征进行分析，获得对应的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数，因为神经网络为本领域的现有技术，因此具体的建立和训练过程在本发明中不进行详细叙述；将获得的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数整合为需求分析结果并发送给成像控制模块。

通过需求分析模块的设置，实现在荧光影像前期即自动调整相应的参数，使得在进行荧光影像时，即可直接进行最佳成像，提高成像效率，避免在进行成像过程中还需要进行相应的参数调整，而且通过预先确定对应的实时调整参数项和固定调整参数项，使得后续只要进行实时调整参数项对应的数据分析即可，提高分析效率，避免无效数据的分析，尤其是在进行手术过程中，调整效率是重要的一个评估标准。

所述成像控制模块用于根据接收到的控制信息进行对应设备的控制，当接收到需求分析结果时，根据需求分析结果中对应的初始实时调整参数和固定调整参数对对应的设备进行相应的调整；当接收到调整参数时，根据获得的调整参数对对应的设备进行相应的调整，如灯光调整等。

所述成像模块用于进行实时扫描，生成对应的荧光影像。

所述成像分析模块用于对采集的荧光影像进行评估，先从预设的各评估项进行评估，获得各评估项对应的单项评估值，分析各单项评估值是否符合要求，若具有不符合要求的单项评估值，对对应评估项的相关设备进行调整；当均符合要求时，在一个实施例中，还可以进行综合评估，通过人工的方式预设各评估项对应的权重系数，进行相乘后进行累加，计算对应的综合评估值，当综合评估值符合要求时，评估合格；当综合评估值不符合要求时，根据各单项评估值的权重和大小进行相应的设备调整，进而实现对综合评估值的调整，直到评估合格为止。

其中，评估项是根据成像信息进行设置的，用于表示该次荧光影像应该从哪些的位置进行评估，或者直接通过人工的方式进行设置，一般是先预设不同的评估项组合对应的成像信息范围，后续进行相应的匹配即可。

单项评估值的评估包括：

根据大量历史荧光影像数据，通过人工的方式标记各评估项对应的单项评估值，组合形成对应的训练集，基于CNN网络或DNN网络建立对应的评估模型，通过建立的训练集对评估模型进行训练，通过训练成功后的评估模型对实时荧光影像进行评估，获得对应的各评估项对应的单项评估值。

将各单项评估值与对应的阈值X1进行比较，当大于阈值X1时，表示符合要求，反之则判定不符合要求，需要进行相应的调整。

综合评估值的计算：

将评估项标记为i，其中i=1、2、……、n，n为正整数；将各单项评估值标记为BGi，将各权重系数标记为ci，根据综合评估公式ZKM=∑(ci×BGi)计算对应的综合评估值。

当具有单项评估值不符合要求或者综合评估值不符合要求的调整方法为：

对于综合评估项不符合要求的情况，即综合评估值不大于阈值X2，反之，综合评估项符合要求；需要先根据各单项评估值的大小和权重确定需要进行调整的评估项，以及对应需要调整的评估项差值，即将该评估项的单项评估值在符合要求的前提下，确定需要调整增加的差值，进而增加综合评估值；后续根据需要调整的评估项与调整不符合要求的单项评估值相同，根据不符合的差值，确定该评估项应该调整的差值，进而分析对应的调整参数；具体的基于CNN网络或DNN网络建立对应的参数调整模型，通过人工的方式建立对应的训练集进行训练，通过训练成功后的参数调整模型进行分析，获得对应调整参数。

所述语音控制模块用于针对手术背景下进行设置的，用于在手术过程中进行语音控制，避免使用手动进行控制，影响手术的进行，具体过程包括：

设置语音控制人，即在进行语音识别时，仅对语音控制人的声音进行识别，增加使用安全性，避免异常操作；由人工进行语音控制人的设置、添加；实时识别语音控制人的语音信息，根据识别的语音信息生成对应的语音控制指令，具体的是基于现有的语音识别技术进行识别，如语音识别、声纹识别等技术，将获得的语音控制指令发送给成像控制模块。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (3)

1.一种荧光影像的扫描成像系统，其特征在于，包括需求分析模块、成像模块、成像控制模块和成像分析模块；

所述需求分析模块用于根据成像信息进行分析，获得对应的需求分析结果，并将获得的需求分析结果发送给成像控制模块；

所述成像控制模块用于根据接收到的控制信息进行对应设备的控制；

所述成像模块用于进行实时扫描，生成对应的荧光影像；

所述成像分析模块用于对荧光影像进行实时评估，获得预设的各评估项对应的单项评估值，当具有单项评估值不符合要求时，分析对应的调整参数，将所述调整参数发送给成像控制模块；反之，则评估对应的综合评估值，当综合评估值符合要求时，输出评估合格，反之，分析对应的调整参数，将获得的调整参数发送给成像控制模块；

需求分析结果的获取方法包括：

采集对应的成像信息，基于所述成像信息生成对应的成像特征，通过预设的特征分析模型对所述成像特征进行分析，获得对应的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数，将获得的实时调整参数项、固定调整参数项以及对应的初始实时调整参数和固定调整参数整合为需求分析结果；

当成像控制模块接收到需求分析结果时，根据需求分析结果中对应的初始实时调整参数和固定调整参数对对应的设备进行相应的调整；

当成像控制模块接收到调整参数时，根据获得的调整参数对实时调整参数项进行相应的调整；

判断单项评估值是否符合要求的方法包括：

将各单项评估值与对应的阈值X1进行比较，当单项评估值大于阈值X1时，符合要求，反之则判定不符合要求；

综合评估值的计算方法包括：

将评估项标记为i，其中i=1、2、……、n，n为正整数；将各单项评估值标记为BGi，将各权重系数标记为ci，根据综合评估公式ZKM=∑(ci×BGi)计算对应的综合评估值；

调整参数的生成方法包括：

当具有单项评估值不符合要求或者综合评估值不符合要求时，通过预设的参数调整模型进行分析，获得对应的调整参数；

单项评估值的评估包括：

根据大量历史荧光影像数据，通过人工的方式标记各评估项对应的单项评估值，组合形成对应的训练集，基于CNN网络或DNN网络建立对应的评估模型，通过建立的训练集对评估模型进行训练，通过训练成功后的评估模型对实时荧光影像进行评估，获得对应的各评估项对应的单项评估值。

2.根据权利要求1所述的一种荧光影像的扫描成像系统，其特征在于，还包括语音控制模块，所述语音控制模块用于进行语音控制，设置语音控制人，实时识别语音控制人的语音信息，根据识别的语音信息生成对应的语音控制指令，将获得的语音控制指令发送给成像控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种荧光影像的扫描成像系统，其特征在于，当成像控制模块接收到语音控制指令时，根据获得的语音控制指令对对应的设备进行相应的调整。