[发明专利]基于组织血氧宽场成像的血氧检测方法及系统

权利要求书

1.基于组织血氧宽场成像的血氧检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采集人体皮肤组织的漫反射图像，得到原始图像；

步骤2、对所述原始图像进行图像算法处理，得到光学、生理参数，具体为：

假设同一频率同一波长下拍摄的图片光强为I₁，I₂，I₃...I_n，运用多相位移法计算不同位置x_i光子密度振幅M_AC(x_i,f_x)：

引入参考白板计算不同频率的漫反射率R_d(x_i,f_x)：

其中，R_d,ref,pred(f_x)为参考白板的漫反射率；

由漫反射率R_d(f_x)通过扩散理论使用最小二乘拟合得到光学参数u_a和u′_s；

其中，传递系数μ_tr＝μ_a+μ′_s，有效衰减系数μ′_eff＝(3μ_aμ_tr+K²)^1/2，频率K＝2πf_x，常数有效反射系数n为折射率；

步骤3、光学参数通过朗伯比尔定律最小二乘拟合反演生理参数：

其中，ε_i是给定波长λ_j下发生色团的消光系数，c_i为发色团浓度；

拟合的氧合还原C_Hb血红蛋白通过朗伯比尔定律计算光学参数，和ε_Hb分别为氧合血红蛋白消光系数和还原血红蛋白消光系数：

真实光学参数u_a,measure与计算光学参数u_a,reverse计算相对误差：

最后通过误差最小确定生理参数。

2.根据权利要求1所述的基于组织血氧宽场成像的血氧检测方法，其特征在于，所述步骤1中原始图像的拍摄设备包括两路LD激光测距仪、LED发光芯片、准直耦合透镜、二向色镜、数字微镜晶片、CMOS相机；两路所述LD激光测距仪发射的激光聚集在人体皮肤的待测点，所述LED发光芯片发射的光依次经过准直耦合透镜和二向色镜到达数字微镜晶片，并调制成不同频率、不同相位、不同波长的投射光依次投射到人体皮肤的待测点；所述CMOS相机对人体皮肤待测点拍照。

3.根据权利要求2所述的基于组织血氧宽场成像的血氧检测方法，其特征在于，所述原始图片拍摄的方法为：

步骤1.1调整LD激光测距设备和多波长LED发光芯片的高度和角度，使两条LD激光聚焦在人体皮肤的待测点，确保镜头与待测人体皮肤组织平行，且距离为30cm；

步骤1.2多波长LED发光芯片经准直耦合透镜和二向色镜后抵达数字微镜晶片；

步骤1.3数字微镜晶片调制成的结构光依次投射到待测人体皮肤组织；

步骤1.4CMOS相机依次抓拍不同频率不同相位不同波长透射光下的待测皮肤组织原始图像。

4.根据权利要求1至3任一所述的基于组织血氧宽场成像的血氧检测方法，其特征在于，所述步骤3中生理参数包括氧合、还原血红蛋白、黑色素浓度；然后根据和色素浓度与阈值的比较，若小于阈值，则输出生理参数，由氧合、还原血红蛋白计算氧饱和度，用以评估检测人员的微循环状况