[发明专利]一种用于皮肤血流灌注表征的双模成像方法及系统

权利要求书

1.一种用于皮肤血流灌注表征的双模成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、使激光光源(1)的入射光经过准直扩束镜(2)，形成准直扩束光束，将准直扩束光束和绿光光源(4)的入射光同时照射到待测皮肤组织(3)；

步骤2、经待测皮肤组织(3)反射的光束通过分束镜(5)，形成反射光束和透射光束；

步骤3、反射光束经过第一滤光片(6)滤除激光光源成分后进入第一视频成像模块(7)，获得待测皮肤组织(3)的血容积信号；第一视频成像模块(7)对血容积信号进行处理，得到血容积脉搏波；

同时，透射光束经第二滤光片(8)滤除绿光光源成分后，经偏振片(9)形成偏振光，偏振光进入第二视频成像模块(10)，获得激光散斑视频图像；第二视频成像模块(10)对激光散斑视频图像处理后，得到待测皮肤组织(3)的血流流速分布；

步骤4、将待测皮肤组织(3)的血容积脉搏与血流流速分布相结合，实现对待测皮肤组织(3)的实时血流灌注表征。

2.根据权利要求1所述的一种用于皮肤血流灌注表征的双模成像方法，其特征在于：

步骤3中，所述获得待测皮肤组织(3)的血容积信号具体为：第一视频成像模块(7)采集的反射光束光强变化信号，对其光强变化做区域平均以提取待测皮肤组织(3)的血容积信号；所述第一视频成像模块(7)对血容积信号进行处理，得到血容积脉搏波PPG_f(i,j,t)，具体计算公式为：

式中PPG(i,j,t)表示第i行、第j列t时刻的区域平均灰度值；I(i,j,t)表示第i行、第j列t时刻的灰度值；i和j表示图像x和y方向的像素点坐标，m表示选定区域像素的行数，n表示选定区域像素的列数；M表示图像像素的行数，N表示图像像素的列数，t表示时刻；

对灰度信号进行巴特沃斯滤波，获得其血容积信号，对血容积信号进行处理，得到血容积脉搏波PPG_f(i，j，t)，具体计算公式如下：

[b，a]＝butter(4，2*[0.53.5]/Fs)

PPG_f(i，j，t)＝filtfilt(b，a，PPG(i，j，t))

式中，Fs为视频相机采集帧率，b和a为巴特沃斯滤波系数，filtfilt为零相移滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种用于皮肤血流灌注表征的双模成像方法，其特征在于：

步骤3中，所述第二视频成像模块(10)对激光散斑视频图像采集处理后，得到待测皮肤组织(3)的血流流速分布，具体为：

按如下公式计算激光散斑衬比值C(x’，y’，t’)，

其中，为子图像中心点(x’，y’，t’)的均值，σ(x′，y′，t′)为子图像中心点(x’，y’，t’)的标准方差；

通过改变空间维度和时间维度，得到待测皮肤组织(3)的实时激光散斑衬比图，使用时空联合衬比方法，得到待测皮肤组织(3)血流流速分布。

4.根据权利要求3所述的一种用于皮肤血流灌注表征的双模成像方法，其特征在于：所述步骤3中，对灰度信号进行巴特沃斯滤波时的滤波频率为0.5Hz-3.5Hz。