CN205514579U - 用于激光散斑血流速度的定量成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其中包括激光器、毛玻璃、图像采集设备、计算机，所述激光器的下方设有所述毛玻璃；所述图像采集设备与计算机连接，所述图像采集设备的下方设有分光镜。该成像装置具有同时在时间域和空间域的高精度，定量性好的优点，可以实现局部激光多普勒信号的测量；且成像装置分辩率高，成像质量好，图像稳定性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学成像技术，尤其涉及一种基于激光散斑原理和多普勒原理的血流成像系统及方法。
背景技术
目前，激光散斑血流成像技术越来越成熟，其具有光学成像无电离辐射、非接触测量的优势。具体而言，该技术利用生物组织后向散斑来获取血流速度信息，通过成像方式即获得全场的二维高分辨率血流分布图像，其优势在于：无需结合机械扫描；无需注入造影剂等外源性物质，可实现长时间连续的血流监测；结合CCD相机等图像采集设备及高性能并行运算设备，该技术可达到微米量级的空间分辨率和毫秒量级的时间分辨率，真正实现了实时高分辨血流成像。
现有一种快速激光散斑血流成像系统，包括激光器、激光扩束器、平面镜、毛玻璃、步进电机、被测对象、CCD相机、计算机，其原理是激光器发射出的激光通过激光扩束器进行扩束，经过平面镜反射后，再通过由步进电机带动的匀速旋转的毛玻璃散射后，照射在被测对象表面，被测对象对入射来的激光产生后向散射，所产生的后向散射光在图像采集设备表面形成散斑，图像采集设备对所形成的散斑进行成像，并将所成像的图像送至计算机进行处理，计算机遍历第p帧图像中所有像素点，计算得到所有像素点的散斑图像模糊度，然后计算所有像素点对应的相对血流速度，并根据像素点的相对血流速度建立相对血流速度分布图。但是这种成像系统时间分辨率较低，步进电机容易抖动，造成图像抖动，使其稳定性差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，该装置具有同时在时间域和空间域的高精度、定量性好的优点，可以实现局部激光多普勒信号的测量；且其稳定性好，提高了成像的定量性，速度快、结构简单、成本低。
本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是：
一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其中：包括激光器、毛玻璃、图像采集设备、计算机，所述激光器的下方设有所述毛玻璃；所述图像采集设备与计算机连接，所述图像采集设备的下方设有分光镜。
这样，激光器发出的光，通过图像采集设备的采集，更好地形成激光散斑，成像质量更好。
进一步地，为了使成像装置的成像质量更好，上述分光镜的下方设有明场照明。
进一步地，为了只允许和激光器发射出的激光波长相同的光波通过，上述分光镜和所述明场照明之间设有滤光片。
进一步地，为了压制其他光源如室内杂散光源的影响，从而提高激光散斑的对比度，上述激光器为两个或两个以上。
进一步地，为了提高图像的稳定性，上述图像采集设备为两个或两个以上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（一）、本实用新型具有同时在时间域和空间域的高精度，定量性好的优点，可以实现局部激光多普勒信号的测量；且成像装置分辩率高，成像质量好，图像稳定性强。
（二）、本实用新型排除杂散光源的影响，提高激光散斑的对比度。
（三）、本实用新型结构简单，形成散斑速度快，成本低。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
图1示出，本例的结构是这样的：一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其中：包括三个激光器1、毛玻璃2、两个CMOS相机4、计算机5，所述激光器1的下方设有所述毛玻璃2；所述两个CMOS相机4分别与计算机5连接，所述两个CMOS相机4的下方设有50:50分光镜6。
而且，本例的50:50分光镜6的下方设有发光二极管8；在所述50:50分光镜6和发光二极管8之间设有滤光片7。
本例用波长785纳米的半导体激光器作为光源，CMOS相机的像素为640×480，基准曝光时间0.6ms，读出频率750帧每秒。
本例的工作原理是：
用波长785纳米的半导体激光器作为光源，通过毛玻璃柔光，照射在被测对象上，被测对象对入射光产生后向散射，所产生的后向散射光通过滤色片压制背景光，后向散射光传播到分光镜，一半的光直接投射到CMOS相机2，一半的光反射到CMOS相机1，在两个CMOS相机的表面分别形成散斑，两个相机对所形成的散斑进行成像，两个相机无缝交错连续采集200帧图像，并将所成像的图像送至计算机进行处理，图1中的箭头表示入射光、背散射光。
并且当设定相机只读出一个小的有效区域或像素融合的情况下，若设定只读出640×10区域的情况下，总有效帧频数可以接近和大于8，000帧每秒。
在入射激光强度足够的情况下（比如移走毛玻璃），因为相对于激光散斑血流速度技术，激光多普勒技术一般很昂贵，但定量性更好，可以将激光多普勒技术与本例装置结合起来在选择区域里同时使用，从而达到血流速度定标的目的。
本实用新型的后向反射光也称为“背散射光”，是指与入射光相反方向的散射光，由于在光散射中，一般默认光的入射方向为前向，所以与之相反的方向称为“后向”。
当然，本实用新型的激光器也可以二个、五个等等；图像采集设备还可以是CCD相机等等；被测对象一般是指生物体的表皮，如人体的皮肤和血管等。本实用新型使用的滤光片是只允许和激光器发射出的激光波长相同的光波通过，压制其他光源如室内杂散光源的影响，从而提高激光散斑的对比度。如果使用发光二极管照明时，可以不使用滤光片。
Claims (5)
1.一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其特征在于：包括激光器、毛玻璃、图像采集设备、计算机，所述激光器的下方设有所述毛玻璃；所述图像采集设备与计算机连接，所述图像采集设备的下方设有分光镜。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其特征在于：所述分光镜的下方设有明场照明。
3.根据权利要求2所述的一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其特征在于：在所述分光镜和所述明场照明之间设有滤光片。
4.根据权利要求3所述的一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其特征在于：所述激光器为两个或两个以上。
5.根据权利要求4所述的一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置，其特征在于：所述图像采集设备为两个或两个以上。
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| CN201521046976.9U CN205514579U (zh) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 用于激光散斑血流速度的定量成像装置 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105380638A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-09 | 黄恺 | 一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置及其方法 |
| CN108734971A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-11-02 | 南京理工大学 | 一种基于激光散斑图像处理的车速测量方法及装置 |
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2015
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| CN105380638B (zh) * | 2015-12-15 | 2019-02-26 | 黄恺 | 一种用于激光散斑血流速度的定量成像装置及其方法 |
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| CN108734971B (zh) * | 2018-01-30 | 2020-08-25 | 南京理工大学 | 一种基于激光散斑图像处理的车速测量方法及装置 |
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