[实用新型]一种三维长景深血流造影图获取装置

说明书

本实用新型公开了一种三维长景深血流造影图获取装置，包括激光器、扩束镜、匹配池、样品悬挂柱、CCD相机、步进电机、旋转平台、支撑架和计算机，其中，所述样品悬挂柱设置在所述支撑架上且位于所述支撑架的顶部，所述样品悬挂柱上设有用于实验的样品，所述匹配池内设有溶液，所述样品沉浸在所述匹配池内的溶液中；本实用新型设计合理，结构简单、操作方便，将OPT系统与血流造影成像技术相结合，以实现三维长景深血流造影成像，通过利用拉普拉斯金字塔融合算法获得长景深血流造影图，该算法融合速度快，耗时少，计算量相对较少。

技术领域

本实用新型涉及光学投影层析成像技术领域，具体涉及一种三维长景深血流造影图获取装置。

背景技术

光学投影层析成像技术(OPT，Optical Tomography Projection)是一种适用于0.5mm到10mm尺度的生物样本成像的新技术，特别适用于脊柱动物的胚胎重建，以及处于生长发育阶段的器官的三维解剖学检查，具有空间分辨率高，扫描速度快，成本低廉等优势。但是，由于光学系统的本身的限制，使得OPT成像景深太小，不能进一步满足生物成像的需求，为了提高OPT系统的成像景深，专利CN103308452A公开了一种基于景深融合的光学投影断层成像图像获取方法，该方法通过采集不同聚焦位置上的二维图像序列，选取二维图像序列中最清晰的像素点进行合成，得出一张长景深图片，最后通过滤波反投影算法获得生物的三维组织结构，然而该专利虽然一定程度上改善了OPT系统的景深，但是其融合算法计算量大，耗时耗能，而且只能适用于生物组织结构成像，不能用于血流成像，因此这限制了OPT系统在生物成像方面的运用。目前尚未有利用OPT进行三维长景深血流造影的技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种设计合理、结构简单、操作方便、计算量相对较少、耗时短的三维长景深血流造影图获取装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种三维长景深血流造影图获取装置，包括激光器、扩束镜、匹配池、样品悬挂柱、CCD相机、步进电机、旋转平台、支撑架和计算机，其中，所述样品悬挂柱设置在所述支撑架上且位于所述支撑架的顶部，所述样品悬挂柱上设有用于实验的样品，所述匹配池内设有溶液，所述样品沉浸在所述匹配池内的溶液中；所述扩束镜、匹配池和步进电机都设置在所述旋转平台上，所述CCD相机固定在所述步进电机上，所述匹配池位于所述扩束镜和所述CCD相机之间；所述扩束镜通过光纤与所述激光器相连接，所述激光器发射低相干光通过所述扩束镜照射所述样品，并穿过所述样品被所述CCD相机接收；所述步进电机、CCD相机和旋转平台分别与所述计算机相连接。

本实用新型的工作原理：

在实验过程中，计算机控制旋转平台将扩束镜和CCD相机旋转到一个初始位置θ，并将该处的角度默认为零，由激光器产生的低相干光通过光纤经扩束镜照射到匹配池中位于样品悬挂柱上的样品，低相干光穿透样品后继续向前照射，直到被CCD相机接收，CCD相机在该焦平面采集多张图像并传输到计算机进行后续处理；

之后，计算机控制步进电机改变CCD相机的焦距位置，并控制相机获取另外一个焦平面的多张原始图像，该过程执行多次，直至将样品的各个部位在该θ角度的清晰图像都包含在CCD相机所采集的图像之中，根据在不同焦平面采集到的图像，获得不同焦平面的血流造影图，再进一步融合不同焦平面的血流造影图得到长景深血管造影图；

执行完上述过程之后，计算机控制旋转平台按照固定方向旋转多个角度Δθ，再重复上述过程，从而获得多个角度的长景深血流造影图，最后将所有角度的长景深血流造影图进行滤波反投影处理，最终获得三维长景深血流造影图。

在计算机的数据处理过程中，首先利用AIFM效应获得各个角度的各个不同焦平面的血流造影图，再对每个角度的不同焦平面的血流造影图进行融合，以获得各个角度的长景深血流造影图，最后根据各个角度的长景深血流造影图，并利用滤波反投影算法获得三维长景深血流造影图，具体处理过程如下：