[发明专利]用于产生断层扫描图像的设备和方法

说明书

本申请要求于2012年7月20日在USPTO提交的第61/673,989号美国临时申请和于2013年6月17日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0069201号韩国专利申请的权益，所述申请的公开通过引用完整地合并于此。

技术领域

本公开涉及用于通过使用光来产生断层扫描图像的方法和设备。

背景技术

当前，通过使用包括单色性、相干性和方向性的光学特性而将光用在各种领域中。在生物和医学领域中，光被用于观察组织或细胞，诊断疾病，或者以各种方式执行激光手术。

通过使用光的各种特性，可捕获活组织或细胞的高分辨率图像，并因此无创伤地观察人体和活体的内部结构。这用于在医学领域中容易且安全地识别各种疾病的原因、位置和进展。当通过使用光捕获人体或活体的断层扫描图像时，必需增加光的穿透深度，从而将光透射到在人体或活体的较深位置的细胞或组织。

发明内容

提供一种用于产生断层扫描图像的方法和设备，通过所述方法和设备，光的穿透深度得到增加。提供一种其上存储有当被计算机执行时执行所述方法的程序的计算机可读存储介质。所述用于产生断层扫描图像的方法和设备的技术问题不限于以上描述的问题，而可包括其他问题。

将在下面的描述中部分阐述其他方面，并且其他方面部分将从描述中是显然的，或者可通过呈现的实施例的实施而得知。

根据本发明的一方面，一种产生断层扫描图像的方法包括：通过使用经过空间光调制器进入对象的光而对对象的表面的一个点执行深度扫描，其中，空间光调制器根据图案对入射光的强度或相位进行调制；通过针对空间光调制器的多个图案中的每个图案对所述点重复深度扫描来获得针对所述多个图案中的每个图案的深度扫描数据；基于针对所述多个图案中的每个图案的深度扫描数据的信号值的相关性来形成表示矢量空间的矩阵R；对矩阵R执行矩阵分解；通过矩阵分解将矢量空间划分为噪声子空间和信号子空间，其中，所述矢量空间被表示为子空间分量之和；通过使用信号子空间的分量和噪声子空间的分量中的至少一个来重建矢量空间；基于重建的矢量空间产生断层扫描图像。

根据本发明的另一方面，一种其上记录有用于在计算机上实现产生断层扫描图像的方法的计算机程序的非暂时性计算机可读记录介质。

根据本发明的另一方面，一种用于产生断层扫描图像的设备包括：光源单元，被构造为发射光；空间光调制器，被构造为根据图案对入射光的强度或相位进行调制；调制控制单元，被构造为进行控制以将多个图案中的每个图案依次应用于空间光调制器；深度扫描单元，被构造为通过使用经过空间光调制器进入对象的光而对对象的表面的一个点执行深度扫描，并针对空间光调制器的多个图案中的每个图案对所述点重复深度扫描；数据获取单元，被构造为基于通过针对所述多个图案中的每个图案的深度扫描所获得的光来获得针对所述多个图案中的每个图案的深度扫描数据；信号处理单元，被构造为基于针对所述多个图案中的每个图案的深度扫描数据的信号值的相关性来形成表示矢量空间的矩阵R，对矩阵R执行矩阵分解，通过使用矩阵分解将被表示为子空间分量之和的矢量空间划分为噪声子空间和信号子空间，并通过使用信号子空间的分量和噪声子空间的分量中的至少一个来重建矢量空间；图像产生单元，被构造为基于重建的矢量空间产生断层扫描图像。

附图说明

从下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将变得显然和更易于理解，其中：

图1是示出根据实施例的用于产生断层扫描图像的设备的框图；

图2是示出由图1的信号处理单元基于针对多个图案中的每个图案的深度扫描数据的信号值的相关性而进行的信号分量与噪声分量的分离的曲线图；

图3是示出具有增加的穿透深度的断层扫描图像的曲线图，其中，所述增加的穿透深度是通过重建矢量空间来产生断层扫描图像所获得的；

图4示出与在图1中示出的用于产生断层扫描图像的设备的实施例相应的光学相干断层扫描设备；

图5是表示根据实施例的产生断层扫描图像的方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述示例性实施例。

图1是示出根据实施例的用于产生断层扫描图像的设备的框图。参照图1，断层扫描图像产生设备100包括光源单元110、空间光调制器120、调制控制单元130、深度扫描单元140、数据获取单元150、信号处理单元160和图像产生单元170。