[发明专利]图像分析设备和图像分析方法

说明书

提供一种图像分析技术，利用该技术，即使当使用散斑分析包含流体并且显示诸如脉动或心跳的运动的待成像的对象时，无论对象的运动如何，也可以分析流体。该图像分析设备设置有：光源，用于利用具有受控波长的激光照射待成像的对象；调制器，用于调制从光源发射的激光的强度；散斑图像捕获单元，用于捕获从用激光照射的对象的散射光获得的散斑图像；同步单元，用于使光源的照射和散斑图像捕获单元的图像捕获同步；以及分析单元，用于分析由散斑图像捕获单元捕获的散斑图像。

技术领域

本技术涉及一种图像分析设备。更具体地，本技术涉及一种使用通过用光照射成像对象而生成的散斑的图像分析设备和图像分析方法。

背景技术

过去，为了掌握诸如血管或细胞的生物样本的形状、结构等，已经开发了使用光学方法的图像分析设备和图像分析方法。

另外，在将诸如血管的流动路径用作成像对象的情况下使用光学方法的成像技术中，存在各种噪声的发生可能导致检测精度恶化的担忧。作为一种噪声，散斑是众所周知的。散斑是根据照射表面的不均匀形状在照射表面上出现点状图案的现象。近年来，关于通过使用作为一种噪声的散斑对诸如血管的流动路径成像的方法，也开发了技术。

顺便提及，由于光程中的散射等，散斑是随机干涉/衍射图案。另外，散斑的大小由称为散斑对比度的指数表示，该散斑对比度是通过将强度分布的标准偏差除以强度分布的平均值而获得的值。当通过使用成像光学系统观察用相干光照射的成像对象时，在图像平面上观察到由成像对象的散射引起的散斑。当成像对象移动或形状改变时，观察到与移动或改变对应的随机散斑图案。

当观察到诸如血液的光散射流体时，散斑图案根据由流动引起的精细形状的变化在每个时刻改变。此时，当成像元件设置在图像平面上并且流体在比散斑图案的变化足够长的曝光时间内成像时，血流的部分(即，血管的一部分)的散斑对比度在时间平均上减小。可以通过使用散斑对比度的这种变化来进行血管造影。

作为使用如上所述的散斑的图像分析技术，已知专利文献1中公开的流变仪(参见专利文献1)。

该流变仪包括用于利用激光照射生物组织的血细胞的照射系统以及用于基于来自生物组织的反射光光学地存储图像信息并且以预定的时间间隔连续读取光学存储的图像信息的固态成像元件，该流变仪依次存储从固态成像元件读取的多个帧的多条图像信息，并基于每个存储的图像信号计算血细胞的血流状态，该流变仪的特征在于其被配置为以比预定时间间隔更短的时间间隔间歇地用激光进行照射。

此外，作为使用散斑的另一种图像分析技术，已知专利文献2中公开的血流图像诊断装置(参见专利文献2)。

该血流图像诊断装置是通过将分析所获得的血流图的功能添加到血流速度可视化装置中而获得的装置，该装置包括：激光束照射系统，用于利用激光束照射生物组织的具有血细胞的观察区域；光接收系统，包括光接收单元，该单元适于检测从生物组织的观察区域反射的光并包括大量像素；图像捕获单元，用于基于来自光接收单元的信号，在等于或长于一个心跳的预定时间内连续地捕获多个图像；图像存储单元，用于存储多个图像；计算单元，用于从所存储图像的对应像素的输出信号的时间变化来计算生物组织中的血流速度；以及显示单元，用于显示计算结果的二维分布，作为血流图，该血流图像诊断装置的特征在于，计算单元具有使在生物组织的观察区域的表面部分上出现的血管(表面血管)内的血流和在其周围的背景中的血流(背景血流)与关于一个或多个心跳的多条血流图数据分离的功能，显示单元具有在血流图上分别在各个部分显示血流的功能，计算单元具有计算和比较关于血流的信息(例如，每个部分的血流值、血流波形和血管直径)的功能，并且显示单元具有显示这些计算结果的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平08-112262号公报

专利文献2：WO 2010/131550

发明内容

技术问题