[发明专利]一种人体皮肤激光散斑血流快速成像系统及其使用方法

说明书

本发明涉及医疗检测领域，具体涉及一种人体皮肤激光散斑血流快速成像系统及其使用方法，该系统，包括激光器、激光扩束装置、反射镜、检偏器、滤光装置、图像采集模组、激光测距模组、激光定位模组、计算机，激光器、激光扩束装置、反射镜依次位于照明光路上，人体皮肤反射照明光，人体皮肤、检偏器、滤光装置、图像采集模组依次位于成像光路上，计算机分别与图像采集模组、激光测距模组、激光定位模组相连。与现有技术相比，本发明能够准确确定待测皮肤的位置和与图像采集模组之间的距离，所采集的图像便于数据处理；上位机图形化系统便于操作人员能够清晰完整地查看到被检测皮肤的血流状态，极大的方便了用户的使用。

技术领域

本发明涉及医疗检测领域，具体涉及一种人体皮肤激光散斑血流快速成像系统及其使用方法。

背景技术

皮肤血流循环状态是血管通路、功能水平以及心血管疾病表征的主要标志。皮肤血流灌注的定义为单位时间内流过皮肤的血液量，是人体微循环监测、健康诊断、预后评估等过程中的重要指标之一。

激光散斑血流成像技术具有无创、大视场、快速实时监测等诸多优点，可以实现对皮肤血流的大面积监测，能获得血流流速分布，在生物医疗光子成像领域有诸多应用，如对动物的脑皮层、内脏、眼底、视网膜、耳廓、皮肤等等，进行血流成像，进一步推进生物医疗的研究，对人体的应用有皮肤烧伤恢复监测、糖尿病的并发症糖尿病足的病理诊断、组织舒张压血流监测等。

现有技术中，照明光束的截面尺寸小，照明区域内光强不均匀，造成在激光散斑成像中，图像亮度或光强度空间分布梯度大，图像处理时误差大。另外，对于实际应用中图像采集设备难以确定采集区域。

发明内容

为解决以上问题，本发明一方面提供了一种人体皮肤激光散斑血流快速成像系统，包括激光器、激光扩束装置、反射镜、检偏器、滤光装置、图像采集模组、激光测距模组、激光定位模组、计算机，激光器、激光扩束装置、反射镜依次位于照明光路上，人体皮肤反射照明光，人体皮肤、检偏器、滤光装置、图像采集模组依次位于成像光路上，激光测距模组和激光定位模组发出激光，经人体皮肤反射后分别重新进入激光测距模组和激光定位模组，计算机分别与图像采集模组、激光测距模组、激光定位模组相连。

更进一步地，激光测距模组的波长均为633纳米。

更进一步地，激光器为半导体激光器。

更进一步地，成像光路和激光测距模组、激光定位模组发出激光的光路平行。

更进一步地，激光扩束装置包括平凹透镜和平凸透镜，平凹透镜靠近激光器一侧。

更进一步地，还包括线偏振器，线偏振器位于照明光路上激光器和激光扩束装置之间。

另一方面，本发明还提供了一种人体皮肤激光散斑血流快速成像系统的使用方法，该使用方法包括如下步骤：

步骤1、应用激光测距模组和激光定位模组确定图像采集模组至皮肤的距离，定位人体皮肤区域；

步骤2、将激光光束照射到人体皮肤的待测区域；

步骤3、通过图像采集模组采集待测区域的图像，采集图像的帧数为N；

步骤4、计算公式(I)计算衬比度K(x,y)，

其中K(x,y)是在(x,y)象素处的衬比值，I_x,y(n)是在第n幅图像中(x,y)象素坐标处的光强，是N幅图像在(x,y)处光强的平均值；

步骤5、利用衬比度计算血流速度v(x,y)＝c/K²(x,y)，其中c为校正系数。

更进一步地，在步骤3中，帧数N等于10。

更进一步地，在步骤4中，计算衬比度K(x,y)的区域大于激光光束照射的区域。