RU2050543C1 - Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object - Google Patents

Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object Download PDF

Info

Publication number
RU2050543C1
RU2050543C1 RU93009213A RU93009213A RU2050543C1 RU 2050543 C1 RU2050543 C1 RU 2050543C1 RU 93009213 A RU93009213 A RU 93009213A RU 93009213 A RU93009213 A RU 93009213A RU 2050543 C1 RU2050543 C1 RU 2050543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflected radiation
incident
optical system
radiation flux
channels
Prior art date
Application number
RU93009213A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93009213A (en
Inventor
Г.Н. Антоневич
В.Н. Каплюченко
А.А. Лекомцев
А.Ю. Савин
В.П. Самойлов
Г.М. Черняков
Original Assignee
Черняков Геннадий Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Черняков Геннадий Михайлович filed Critical Черняков Геннадий Михайлович
Priority to RU93009213A priority Critical patent/RU2050543C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2050543C1 publication Critical patent/RU2050543C1/en
Publication of RU93009213A publication Critical patent/RU93009213A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biology. SUBSTANCE: laser radiation flow is separated into three portions and delivered to the object. The reflected flows are focused to form object image from all sides. Further, visual picture is formed by superimposing all projections, the picture corresponding to the object structure at the mentioned depth all over the whole field of view is formed. EFFECT: improved non-invasive observation of internal structure of biological objects. 1 dwg

Description

Изобретение относится к биологии, ветеринарии, медицине и т.д. и может быть использовано при визуализации структуры объекта сложной формы на заданной глубине его поверхности. The invention relates to biology, veterinary medicine, medicine, etc. and can be used to visualize the structure of an object of complex shape at a given depth of its surface.

Известно устройство для регистрации изображения поверхности сложного профиля, расположенной на заданной глубине объекта, содержащее излучатель и приемник излучения, которые работают в рентгеновском диапазоне [1]
Недостатком указанного устройства является слабая зависимость проницаемости от плотности исследуемой ткани, что не позволяет четко фиксировать различия, например, между костной и мышечной тканью, т.е. разрушающая способность указанного устройства крайне низка.A device for recording images of the surface of a complex profile located at a given depth of the object, containing an emitter and radiation receiver that operate in the x-ray range [1]
The disadvantage of this device is the weak dependence of permeability on the density of the studied tissue, which does not allow to clearly fix the differences, for example, between bone and muscle tissue, i.e. the destructive ability of the specified device is extremely low.

Известно устройство для регистрации поверхности сложного профиля, расположенной на заданной глубине, содержащее источник акустических сигналов и их приемник, сообщенный с блоком обработки сигнала [2]
Недостатком указанного устройства является так же его недостаточная разрешающая способность, поскольку акустика не в состоянии выявить различия в тканях с различным коэффициентом преломления, которые имеют небольшую разницу в показателях плотности.A device for recording a surface of a complex profile located at a given depth, containing a source of acoustic signals and their receiver, in communication with the signal processing unit [2]
The disadvantage of this device is also its lack of resolution, since the acoustics are not able to detect differences in tissues with different refractive index, which have a slight difference in terms of density.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регистрации поверхности сложного профиля на заданной глубине объекта, содержащее импульсный лазерный излучатель, средство деления падающего лазерного потока, средство направления падающего и отраженного потоков излучения, совмещенную с последним оптическую систему со средством регистрации и визуализации информации [3]
В результате использования данного устройства получают голограмму, которую визуализируют известными способами.Closest to the invention is a device for recording the surface of a complex profile at a given depth of the object, containing a pulsed laser emitter, means for dividing the incident laser stream, means for guiding the incident and reflected radiation streams, combined with the latter optical system with means for recording and visualizing information [3]
As a result of using this device, a hologram is obtained, which is visualized by known methods.

Недостатком указанного устройства является его недостаточная разрешающая способность и низкие эксплуатационные параметры, поскольку зачастую невозможно получить информацию о всей поверхности объекта на заданной глубине без травмирования объекта, кроме того, известное устройство не позволяет получить "развертку" указанной поверхности. The disadvantage of this device is its lack of resolution and low operating parameters, since it is often impossible to obtain information about the entire surface of the object at a given depth without injuring the object, in addition, the known device does not allow to obtain a “scan” of the specified surface.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных параметров устройства и повышение разрешающей способности. The aim of the invention is to increase the operational parameters of the device and increase the resolution.

Это достигается тем, что оно снабжено блоком синхронизации, фотоприемник выполнен в виде приемной камеры с ПЗС-матрицей, а оптическая система снабжена дополнительным средством деления падающего потока и двумя дополнительными каналами формирования отраженного потока излучения, которые сообщены с упомянутой оптической системой, при этом выходы всех каналов формирования отраженного потока излучения оптически сообщены с фотоприемником, кроме того, соответствующий выход блока управления импульсного лазерного излучателя посредством блока синхронизации связан с соответствующим входом приемной камеры, причем оптические оси двух каналов формирования отраженного потока излучения совпадают и направлены навстречу друг другу, а оптическая ось третьего канала формирования отраженного потока излучения расположена под углом к горизонтальной плоскости, проходящей через первые две упомянутые оси. This is achieved by the fact that it is equipped with a synchronization unit, the photodetector is made in the form of a receiving camera with a CCD matrix, and the optical system is equipped with additional means of dividing the incident flux and two additional channels for the formation of the reflected radiation flux, which are in communication with the mentioned optical system, while the outputs of all channels for the formation of the reflected radiation flux are optically communicated with the photodetector, in addition, the corresponding output of the control unit of the pulsed laser emitter by means of The synchronization channel is connected with the corresponding input of the receiving chamber, the optical axes of the two channels for the formation of the reflected radiation flux coincide and directed towards each other, and the optical axis of the third channel for the formation of the reflected radiation flux is located at an angle to the horizontal plane passing through the first two mentioned axes.

На чертеже представлена блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит импульсный лазерный излучатель 1, оптическую систему 2 со средствами 3 и 4 деления падающего потока излучения, средство 5 направления падающего и отраженного потоков излучения, дополнительные каналы 6 и 7 формирования отраженного потока излучения, фотоприемник 8, выполненный в виде приемной камеры с ПЗС-матрицей, блок 9 синхронизации, средство регистрации и визуализации информации, выполненное в виде цифрового блока 10 (АЦП) дисплея 11, интерфейса 12, микроЭВМ 13 и накопителя 14. The device contains a pulsed laser emitter 1, an optical system 2 with means 3 and 4 for dividing the incident radiation flux, means 5 for guiding the incident and reflected radiation fluxes, additional channels 6 and 7 for generating the reflected radiation flux, a photodetector 8, made in the form of a receiving camera with a CCD matrix 9 synchronization unit, a means of recording and visualizing information, made in the form of a digital block 10 (ADC) of the display 11, interface 12, microcomputer 13 and drive 14.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Поток излучения с длительностью импульсов в пикосекундном диапазоне и энергией около 10-6 Дж/см2 с длиной волны, соответствующей условию проницаемости на заданную глубину в объект, средствами 3 и 4 делится и подается на объект посредством оптической системы 2. Объект при этом освещается в тыльной и фронтальной плоскостях, а так же сверху. Отраженные потоки от передней, задней и верхней частей объекта посредством средств 5 7 направляются на приемную камеру 8, на соответствующий вход которой так же подается сигнал от блока 9 синхронизации, для формирования изображения от соответствующего импульса лазера. С камеры 8 сигналы передаются через блок 10 на дисплей 11 и далее на ЭВМ 13. Накопление информации осуществляется в блоке 14, что позволяет создать банк данных. Оптическая система 2 позволяет фокусировать как падающий, так и отраженный поток света и тем самым считывать информацию с заданной глубины внутри объекта. Короткий импульс дает возможность исключить переизлучение биологической системы объекта, что повышает разрешающую способность и повышает эксплуатационные параметры. Наличие синхронизации дает возможность так же использовать дополнительный канал (опорный) для нормирования изображения по интенсивности исходного светового потока. ЭВМ 13 "сшивает" полученные сигналы, характеризующие поверхность сложного профиля на заданной глубине.The radiation flux with a pulse duration in the picosecond range and an energy of about 10 -6 J / cm 2 with a wavelength corresponding to the condition of permeability to a given depth in the object, is divided by means of 3 and 4 and fed to the object through the optical system 2. The object is illuminated in back and frontal planes, as well as from above. The reflected streams from the front, rear and upper parts of the object by means of means 5 7 are sent to the receiving chamber 8, to the corresponding input of which the signal from the synchronization unit 9 is also supplied to form an image from the corresponding laser pulse. From camera 8, the signals are transmitted through block 10 to the display 11 and then to the computer 13. Information is accumulated in block 14, which allows you to create a data bank. Optical system 2 allows you to focus both the incident and reflected light flux and thereby read information from a given depth inside the object. A short pulse makes it possible to exclude the re-emission of the biological system of the object, which increases the resolution and increases operational parameters. The presence of synchronization makes it possible to also use an additional channel (reference) to normalize the image according to the intensity of the initial light flux. The computer 13 "stitches" the received signals characterizing the surface of a complex profile at a given depth.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ, РАСПОЛОЖЕННОЙ НА ЗАДАННОЙ ГЛУБИНЕ ОБЪЕКТА, содержащее импульсный лазерный излучатель, средство деления падающего лазерного потока, средство направления падающего и отраженного потоков излучения, совмещенную с последними оптическую систему со средством фокусирования потока излучения, фотоприемник, выход которого связан со средством регистрации и визуализации информации, отличающееся тем, что оно снабжено блоком синхронизации, фотоприемник выполнен в виде приемной камеры с ПЗС-матрицей, а оптическая система снабжена дополнительным средством деления падающего потока и двумя дополнительными каналами формирования отраженного потока излучения, которые сообщены с упомянутой оптической системой, при этом выходы всех каналов отраженного потока излучения оптически сообщены с фотоприемником, кроме того, соответствующий выход блока управления импульсного лазерного излучателя посредством блока синхронизации связан с соответствующим входом приемной камеры, причем оптические оси двух каналов формирования отраженного потока излучения совпадают и направлены одна навстречу другой, а оптическая ось третьего канала формирования отраженного потока излучения расположена под углом к горизонтальной плоскости, проходящей через первые две оси. DEVICE FOR RECORDING THE IMAGE OF A SURFACE OF A COMPLEX PROFILE LOCATED ON A PROPERTY DEPTH OF THE OBJECT, containing a pulsed laser emitter, means for dividing the incident laser stream, means for directing the incident and reflected radiation fluxes, combined with the latter, an optical system that is coupled to a photocouple focusing device, the output means for recording and visualizing information, characterized in that it is equipped with a synchronization unit, the photodetector is made in the form of a receiving cameras with a CCD matrix, and the optical system is equipped with additional means of dividing the incident flux and two additional channels for the formation of the reflected radiation flux, which are in communication with the said optical system, while the outputs of all channels of the reflected radiation flux are optically communicated with the photodetector, in addition, the corresponding output of the unit control pulsed laser emitter through the synchronization unit is connected to the corresponding input of the receiving chamber, and the optical axis of the two channels The values of the reflected radiation flux coincide and are directed one towards the other, and the optical axis of the third channel for the formation of the reflected radiation flux is located at an angle to the horizontal plane passing through the first two axes.
RU93009213A 1993-03-12 1993-03-12 Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object RU2050543C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93009213A RU2050543C1 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93009213A RU2050543C1 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2050543C1 true RU2050543C1 (en) 1995-12-20
RU93009213A RU93009213A (en) 1999-07-20

Family

ID=20137504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93009213A RU2050543C1 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2050543C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633922C2 (en) * 2012-05-14 2017-10-19 Конинклейке Филипс Н.В. Device and method for target object surface depth profiling

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Чикирдин Э.Г. и др. Рентгеновские томографические аппараты, М.: Медицина, 1976. *
2. Гик Л.Д. Акустическая голография. Новосибирск: Наука, 1981. *
3. Левин Г.Г. и Вишняков Г.Н. Оптическая томография. М.: Радио и связь, 1989. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633922C2 (en) * 2012-05-14 2017-10-19 Конинклейке Филипс Н.В. Device and method for target object surface depth profiling
US9797708B2 (en) 2012-05-14 2017-10-24 Koninklijke Philips N.V. Apparatus and method for profiling a depth of a surface of a target object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190343392A1 (en) System and Method for Multi-Color Laser Imaging and Ablation of Cancer Cells Using Fluorescence
US4604992A (en) Endoscope system
US6470124B1 (en) Device for observation inside a body providing improved quality of observation
CN101495022B (en) Capsule camera with variable illumination of the surrounding tissue
JP4672260B2 (en) Imaging device
KR101173325B1 (en) Lymph node detector
US5784098A (en) Apparatus for measuring three-dimensional configurations
US7144370B2 (en) Method and apparatus for imaging of tissue using multi-wavelength ultrasonic tagging of light
JPH04500321A (en) multidimensional imaging system
US20020196438A1 (en) Color analyzing apparatus with polarized light source
JPH04193158A (en) Blood flow measuring device
US5386819A (en) Method and apparatus for inhibiting a scattered component in a light having passed through an examined object
JPH09505407A (en) Optical tissue inspection device
CN103462645A (en) Forward-looking optic-acoustic endoscope
JP2002500767A (en) Method and apparatus for detecting an object
US4631580A (en) Video-stereoscopic-image-producing system
CN107981855A (en) A kind of blood flow imaging device and endoscope
RU2050543C1 (en) Device for recording images of complicate profile surface located at a given depth in an object
CN217792957U (en) Endoscope system
CN217566002U (en) Endoscope imaging system
JPH0323832A (en) Electric endoscope apparatus
JPH08131445A (en) Optical measuring instrument
RU2069063C1 (en) Device for analyzing human viscera and tissue
ATE114944T1 (en) DEVICE FOR GENERATING AN IMAGE OF AN OBJECT.
CA2163914A1 (en) Method and apparatus for detecting malignancies in living tissue