[发明专利]一种快速激光散斑血流成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学成像技术，特别涉及一种基于激光散斑原理的血流成像系统及方法。

背景技术

激光散斑血流成像技术属于光学成像技术领域，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。因此，激光散斑血流成像系统简单有效，通过与其他成像技术相结合，可以用于测量血管管径、血管密度、血液流速和血流灌注等微循环参数，通过考察微循环血管的结构，微循环功能以及代谢活动，可以研究炎症、水肿、出血、过敏、休克、肿瘤、烧伤、冻伤、放射损伤等基本病理过程中，微循环改变的规律及其病理机制，对疾病诊断、病情分析和救治措施都具有重要的意义。

现有的激光散斑血流成像方法主要可分为以下三种：

(1)空间对比度成像法：中国发明专利CN1391869A“利用激光散斑成像仪监测肠系膜上微循环血流时空响应特性的方法”，该方法的主要缺点是图像空间分辨率较低。

(2)时间对比度成像法：中国发明专利CN1792323A“一种经颅脑血流高分辨成像方法及其装置”，该方法的主要缺点是图像时间分辨率较低，容易受图像抖动的影响。

(3)时空联合对比度成像法：中国发明专利CN101485565A“一种激光散斑血流成像分析方法”，中国发明专利CN102429650A“一种激光散斑血流成像衬比分析方法”，这两种方法都是利用空间和时间结合的方法提高成像的空间分辨率和时间分辨率，但是都存在算法运算量过大、速度较慢的问题。

发明内容

本发明为了解决现有的激光散斑血流成像系统和方法运算量大、速度慢的问题，提出了一种快速激光散斑血流成像系统和方法。

本发明的一个目标是提供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、图像采集设备、计算机，其中，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。

计算机按公式（1）-（3）计算第p帧图像上横纵坐标分别为x，y的像素点的散斑图像模糊度K_B(x,y,p)：

KB(x,y,p)=IREF(x,y,p)ISD(x,y,p)---(1)]]>