應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及成像測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高 光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中通過光對(duì)物體內(nèi)部進(jìn)行成像，特別是對(duì)人體內(nèi)部進(jìn)行成像，具有無損 無創(chuàng)無輻射的突出優(yōu)點(diǎn)，但至今尚未有能夠進(jìn)入家庭使用的乳腺透射成像光測(cè)量系統(tǒng)用于 經(jīng)常性的腫瘤自檢，其原因在于現(xiàn)有乳腺成像測(cè)量系統(tǒng)的成本高、運(yùn)算復(fù)雜、精度有限，無 法滿足實(shí)際應(yīng)用中的乳腺自檢需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā) 明實(shí)現(xiàn)了高速度、大信息的乳腺透射光成像的高精度測(cè)量，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要，詳見 下文描述：
[0004] -種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)，所述成像測(cè)量系統(tǒng) 包括：一組單色光源、一個(gè)攝像頭，以及與攝像頭外接的計(jì)算機(jī)；一組單色光源分布在乳腺 組織樣本的一側(cè)，攝像頭分布在乳腺組織樣本的另一側(cè)；
[0005] 其中，一組單色光源中的各個(gè)單色光源密集排列在一個(gè)所設(shè)半球面上，采用透鏡 匯聚成一束光，構(gòu)成光源；攝像頭構(gòu)成光源接收器件；
[0006] 采用不同頻率且成2倍比率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)一組單色光源中的各個(gè)單色 光源，攝像頭接收到的圖像中每個(gè)像素點(diǎn)是每個(gè)單色光源透過乳腺的單色光組合；
[0007] 計(jì)算機(jī)對(duì)單色光組合進(jìn)行分離得到單色光組合中的各個(gè)單色光源的貢獻(xiàn)，據(jù)此實(shí) 現(xiàn)對(duì)乳腺的透射高光譜圖成像。
[0008] 其中，所述單色光源、所述攝像頭在所述乳腺組織樣本兩面對(duì)稱設(shè)置。
[0009] 其中，所述單色光源為激光二極管。
[0010] 另一實(shí)施例，所述單色光源為單色二極管。
[0011] 另一實(shí)施例，所述攝像頭為手機(jī)攝像頭。
[0012] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明采用不同頻率且成2倍比率關(guān)系的 三角波驅(qū)動(dòng)單色光源，對(duì)攝像頭檢測(cè)到的光電信號(hào)進(jìn)行分離可以得到單色光組合中的各個(gè) 單色光源的貢獻(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)乳腺組織樣本的成像，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高速度、大信息的線陣成 像光的高精度測(cè)量，且本發(fā)明具有成本低、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，適宜于家庭自檢。
【附圖說明】
[0013] 圖1為一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明提供的單色光源、乳腺組織樣本和攝像頭相對(duì)位置示意圖；
[0015] 圖3為三角波的示意圖。
[0016] 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：
[0017] 1 :-組單色光源； 2:透鏡；
[0018] 3:乳腺組織樣本； 4:攝像頭。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步 地詳細(xì)描述。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] -種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)，參見圖1和圖2,成 像測(cè)量系統(tǒng)包括：一組η個(gè)單色光源1 (用LD表示，單色光源的波長處于600~1200nm之 間，此波段為"光學(xué)窗口"，穿透深度比較深）和一個(gè)攝像頭4,（其中，η的具體取值與乳腺 組織樣本3對(duì)不同波長的敏感程度相關(guān)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制）；一組單色光源1分 布在乳腺組織樣本3的一側(cè)，一個(gè)攝像頭4分布在乳腺組織樣本3的另一側(cè)；
[0022] 其中，一組單色光源1中的每個(gè)單色光源LD1-LDn密集排列在一個(gè)所設(shè)半球面上， 采用透鏡2匯聚成一束光，構(gòu)成線陣光源；攝像頭4構(gòu)成多波長光源接收器件，攝像頭4為 CMOS或CCD，現(xiàn)有攝像頭4已能采集近紅外波段的光。該成像測(cè)量系統(tǒng)還包括與攝像頭4 外接的計(jì)算機(jī)（圖中未示出）。
[0023] 參見圖3,采用不同頻率且成2倍比率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)一組單色光源1中 的各個(gè)單色光源LD i,攝像頭4進(jìn)行采集，采集到的圖像中，每個(gè)像素點(diǎn)為每個(gè)單色光源LDi 透過乳腺組織樣本3的單色光組合Iij;計(jì)算機(jī)對(duì)單色光組合I u進(jìn)行分離可以得到單色光 組合Iij中的各個(gè)單色光源LDi的貢獻(xiàn)，構(gòu)成各波長下的透射圖像。根據(jù)各波長下乳腺組織 中正常組織、腫瘤組織等的光學(xué)特性不同，進(jìn)行乳腺的透射光成像測(cè)量，實(shí)現(xiàn)腫瘤的早期檢 測(cè)。
[0024] 其中，計(jì)算機(jī)對(duì)單色光組合、進(jìn)行分離可以得到單色光組合I ^中的各個(gè)單色光 源LDi的貢獻(xiàn)的步驟具體為：
[0025] 1)假設(shè)以驅(qū)動(dòng)單色光源的0)」最高頻率f _的4M倍速度對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行采樣f s =4MX fmax，獲取采樣信號(hào)X (m)，其中M為大于等于1的正整數(shù)； M-I
[0026] x(m) = I x{4lm + i)J = 0,1,2,...... (I) /=0
[0027] 2)計(jì)算機(jī)將分別對(duì)各個(gè)波長對(duì)應(yīng)的每個(gè)三角波周期內(nèi)的正、負(fù)半個(gè)周期內(nèi)的采樣 信號(hào)進(jìn)行累加，累加結(jié)果進(jìn)行求差運(yùn)算；
[0028] 即，將一定時(shí)間（整數(shù)個(gè)三角波周期）內(nèi)的每個(gè)三角波的正半個(gè)周期的采樣值累 加得到累加和，每個(gè)三角波的負(fù)半個(gè)周期的采樣值累加得到累加和，這兩個(gè)累加和相減。
[0029] 3)將上述各個(gè)波長的差值進(jìn)行k個(gè)周期或整數(shù)倍k個(gè)周期累加，其中：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)，所述成像測(cè)量系統(tǒng)包 括：一組單色光源、一個(gè)攝像頭，以及與攝像頭外接的計(jì)算機(jī)；其特征在于，一組單色光源 分布在乳腺組織樣本的一側(cè)，攝像頭分布在乳腺組織樣本的另一側(cè)； 其中，一組單色光源中的各個(gè)單色光源密集排列在一個(gè)所設(shè)半球面上，采用透鏡匯聚 成一束光，構(gòu)成光源；攝像頭構(gòu)成光源接收器件； 采用不同頻率且成2倍比率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)一組單色光源中的各個(gè)單色光源， 攝像頭接收到的圖像中每個(gè)像素點(diǎn)是每個(gè)單色光源透過乳腺的單色光組合； 計(jì)算機(jī)對(duì)單色光組合進(jìn)行分離得到單色光組合中的各個(gè)單色光源的貢獻(xiàn)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì) 乳腺的透射高光譜圖成像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系 統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源、所述攝像頭在所述乳腺組織樣本兩面對(duì)稱設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量 系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源為激光二極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量 系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源為單色二極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量 系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭為手機(jī)攝像頭。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于乳腺的三角波頻率編碼的高光譜圖成像測(cè)量系統(tǒng)，一組單色光源分布在乳腺組織樣本的一側(cè)，攝像頭分布在乳腺組織樣本的另一側(cè)；一組單色光源中的各個(gè)單色光源密集排列在一個(gè)所設(shè)半球面上，采用透鏡匯聚成一束光，構(gòu)成光源；攝像頭構(gòu)成光源接收器件；采用不同頻率且成2倍比率關(guān)系的三角波分別驅(qū)動(dòng)一組單色光源中的各個(gè)單色光源，攝像頭接收到的圖像中每個(gè)像素點(diǎn)是每個(gè)單色光源透過乳腺的單色光組合；計(jì)算機(jī)對(duì)單色光組合進(jìn)行分離得到單色光組合中的各個(gè)單色光源的貢獻(xiàn)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)乳腺的透射高光譜圖成像。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高速度、大信息的乳腺透射高光譜圖成像的高精度測(cè)量，且本發(fā)明裝置具有成本低、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，適宜于經(jīng)常性家庭自檢。
【IPC分類】A61B5-00
【公開號(hào)】CN104814721
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510198080
【發(fā)明人】李剛, 楊雪, 張林娜, 張盛昭, 林凌
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月23日