[发明专利]基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

可见光、第一激发光和第二激发光入射到已被第一近红外荧光剂和第二近红外荧光剂染色的组织上；

从组织上反射回来的可见光、第一激发光、第二激发光，以及第一近红外荧光剂被激发所产生的第一近红外荧光和第二近红外荧光剂被激发所产生的第二近红外荧光被镜组收集；

将第一激发光和第二激发光过滤掉；

将可见光、第一近红外荧光和第二近红外荧光根据光谱进行分光；

可见光生成可见光图像，第一近红外荧光和第二近红外荧光生成近红外荧光图像；

根据算法从近红外荧光图像中区分出第一近红外荧光图像和第二近红外荧光图像；

将第一近红外荧光图像和第二近红外荧光图像进行荧光信号处理，并叠加到可见光图像中，实现同屏近红外双谱荧光成像；

最后输出带红外双谱荧光的可见光图像。

2.根据权利要求1所述的基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，所述第一激发光被陷波滤波片过滤掉，第二激发光被长波通滤光片过滤掉。

3.根据权利要求1所述的基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，所述可见光、第一近红外荧光和第二近红外荧光被二向色镜根据光谱进行分光。

4.根据权利要求1所述的基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，所述可见光透过二向色分光镜和短波通滤光片后，成像于可见光相机，生成可见光图像。

5.根据权利要求1所述的基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，所述第一近红外荧光和第二近红外荧光透过长波通滤光片成像于近红外相机，生成近红外荧光图像。

6.根据权利要求1所述的基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，图像处理器根据算法从近红外荧光图像中区分出第一近红外荧光图像和第二近红外荧光图像，再将第一近红外荧光图像和第二近红外荧光图像进行荧光信号处理，并叠加到可见光图像中，实现同屏近红外双谱荧光成像，最后输出带红外双谱荧光的可见光图像。

7.根据权利要求6所述的基于光谱响应特性的同屏近红外双谱荧光成像的方法，其特征在于，其中，根据算法从近红外荧光图像中区分出第一近红外荧光图像和第二近红外荧光图像，具体原理和过程如下：由近红外相机采集并生成可区分的第一近红外荧光图像和第二近红外荧光图像，设定第一近红外荧光剂激发的第一近红外荧光到达近红外相机的光谱曲线为fc(λ)，第二近红外荧光剂激发的第二近红外荧光到达近红外相机的光谱曲线为fd(λ)，带RGB拜耳滤色片的近红外相机的光谱响应曲线分别为：R(λ)、G(λ)和B(λ)；

因此对于第一近红外荧光剂c，RGB像元的亮度值为：

对于第二近红外荧光剂d，RGB像元的亮度值为：

由于fa(λ)与fb(λ)不重合，因此，第一近红外荧光和第二近红外荧光的RGB值会有差异，配合特定通道的电子放大，可增强采集到的第一近红外荧光和第二近红外荧光的RGB分量差异，由此通过算法区分出两种荧光图像。