本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，包括: 系統(tǒng)支撐模塊(101 )，用于對系統(tǒng)中使用到的設備提供支撐作用； 同步觸發(fā)模塊(201)，用于同步觸發(fā)光學信號采集模塊中CCD相機采集光學圖像和濾光片轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動； 光學信號探測模塊(401)，用于探測成像區(qū)域中的光學信號； 數(shù)據(jù)處理模塊(501)，用于對該系統(tǒng)進行參數(shù)設置和對所述光學圖像數(shù)據(jù)進行處理與顯不O2.根據(jù)權利要求1所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)支撐模塊(101)包括系統(tǒng)支架(102)、數(shù)據(jù)處理模塊支架(103)、同步觸發(fā)裝置支架(104)、圖像顯示模塊支架(105)、光學平臺支架(106);其中: 系統(tǒng)支架(102)，用于支撐數(shù)據(jù)處理模塊支架(103)、同步觸發(fā)裝置支架(104)、圖像顯示模塊支架(105)、和光學平臺支架(106)，所述系統(tǒng)支架(102)能夠移動，且縱向能夠調(diào)節(jié)；數(shù)據(jù)處理模塊支架(103)用于支撐數(shù)據(jù)處理模塊(501);同步觸發(fā)裝置支架(104)用于支撐同步觸發(fā)模塊(202);圖像顯示模塊支架(105)用于支撐數(shù)據(jù)處理模塊(501)中的圖像顯示模塊(504);光學平臺支架(106)用于支撐光學信號探測模塊(401)。3.根據(jù)權利要求2所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)處理模塊(501)包括:軟件控制模塊(502)、圖像處理模塊(503)和圖像顯示模塊(504); 所述同步觸發(fā)模塊(201)包括同步觸發(fā)裝置202; 所述數(shù)據(jù)處理模塊支架(103)，用于支撐數(shù)據(jù)處理模塊(501)中的軟件控制模塊(502)和圖像處理模塊(503)，所述軟件控制模塊(502)和圖像處理模塊(503)中的設備并排放入數(shù)據(jù)處理模塊支架上； 所述同步觸發(fā)裝置支架(104)，用于支撐同步觸發(fā)模塊(201)中的同步觸發(fā)裝置(202)，所述同步觸發(fā)裝置(202)放置在同步觸發(fā)裝置支架(104)的前端； 所述圖像顯示模塊(504)放置在圖像顯示模塊支架(105)的前端； 所述光學探測模塊(401)掛接在在光學平臺支架(106)上。4.根據(jù)權利要求1所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，所述同步觸發(fā)裝置(202)側(cè)旁具有一個信號輸入接口，通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理模塊(501)的軟件控制模塊(502)相連，接收軟件控制模塊(502)的輸入信號；同時，其側(cè)旁還有信號輸出接口，分別通過數(shù)據(jù)線與光學信號探測模塊(401)相連，向光學信號探測模塊(401)輸出同步觸發(fā)信號。5.根據(jù)權利要求1所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，所述光學信號探測模塊(401)包括熒光光源(402)，白光光源(403)，熒光采集裝置(404)、白光采集裝置(405)、多個濾光片(406)和多個光學鏡頭(407)。6.根據(jù)權利要求5所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，所述熒光光源(402)用于提供焚光信號，焚光光源內(nèi)部前方親合有第一濾光片(406)，焚光光源(402)提供的激發(fā)熒光通過該第一濾光片(406)后照射到成像區(qū)域(301) 所述白光光源(403)用于提供可見光信號，白光光源(403)內(nèi)部前方耦合有第二濾光片(406)，白光光源(403)提供的可見光信號通過該第二濾光片(406)后照射到成像區(qū)域(301); 所述白光光源(403)和熒光光源(402)包括多個，均勻分布在光學平臺支架106上，用于對成像區(qū)域(301)進行廣視角照射。7.根據(jù)權利要求5所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，熒光采集裝置(404)用于采集成像區(qū)域(301)中的熒光信號，熒光采集裝置(404)內(nèi)部前方具有第二濾光片(406)和第一光學鏡頭(407);白光采集裝置(405)用于采集成像區(qū)域(301)中的白光信號，白光采集裝置(405)內(nèi)部前方具有第二濾光片(406)和第二光學鏡頭(407);熒光采集裝置404和白光采集裝置405包括多個，均勻分布在光學平臺支架106上，用于對成像區(qū)域(301)進行全視廣視角光彳目號米集。8.根據(jù)權利要求1所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊(501)包括軟件控制模塊(502)，圖像處理模塊(503)和圖像顯示模塊(504);所述軟件控制模塊(502)負責控制光學信號探測模塊(401)中的熒光光源(402)、白光光源(403)、熒光采集裝置(404)、白光采集裝置(405)設備的開啟與關閉、參數(shù)設置，以及控制它們與同步觸發(fā)模塊(201)的同步，使得熒光光源(402)、白光光源(403)、熒光采集裝置(404)、白光采集裝置(405)能夠協(xié)同一致地有序工作;軟件控制模塊使光學信號采集模塊(401)順利完成對成像區(qū)域(301)中光學信號的廣視角的同步數(shù)據(jù)采集。9.根據(jù)權利要求8所述的一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，圖像處理模塊(503)將各個熒光采集裝置(404)和白光采集裝置(405)采集到的熒光圖像和白光圖像進行處理，包括以下兩部分: 首先，圖像處理模塊將熒光圖像進行特征提取，特征增強，特征添加偽彩色處理;并將白光圖像進行亮度調(diào)節(jié);然后將熒光圖像和白光圖像序列融合在一起，形成熒光圖像和白光圖像的融合圖像； 其次，圖像處理模塊能夠進行三維重建，根據(jù)廣視角采集到的成像區(qū)域(301)中成像目標的表面結構信息，重建出成像目標的三維解剖結構信息；同時，進行激發(fā)熒光斷層成像重建，根據(jù)激發(fā)熒光斷層成像技術進行內(nèi)部光源的三維重建，重建出成像目標內(nèi)部熒光光源在三維結構結構信息中的物理位置，并顯示在圖像顯示模塊(504)上，以提供內(nèi)部光源的三維導航信息。10.—種廣視角光學分子斷層成像導航方法，包括: 步驟701:通過系統(tǒng)支撐模塊將系統(tǒng)支架和光學平臺支架調(diào)整到合適的高度;打開光學信號探測模塊中的熒光采集裝置和白光采集裝置，同時打開熒光光源和白光光源對成像區(qū)域進行照射； 步驟702:打開同步觸發(fā)裝置中的同步觸發(fā)裝置;打開數(shù)據(jù)處理模塊中的軟件控制模塊，在軟件控制模塊中設置同步觸發(fā)裝置的同步觸發(fā)頻率，同時設置熒光采集裝置和白光采集裝置的參數(shù)，設置熒光光源和白光光源的參數(shù)，使光學信號探測模塊對成像區(qū)域進行數(shù)據(jù)采集;打開圖像處理模塊、圖像顯示模塊； 步驟703:根據(jù)軟件控制模塊設置的同步觸發(fā)頻率，同步觸發(fā)裝置同步觸發(fā)熒光光源、白光光源對成像區(qū)域進行度廣視角照射，同時同步觸發(fā)熒光采集裝置和白光采集裝置對成像區(qū)域進行廣視角數(shù)據(jù)采集;熒光光源和白光光源同步地對成像區(qū)域進行180度廣視角照射，而熒光采集裝置和白光采集裝置由多組分開的設備構成，對成像區(qū)域進行廣視角數(shù)據(jù)米集； 步驟704:熒光采集裝置和白光采集裝置將采集到的光信號通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊中的圖像處理模塊處理傳輸過來的光信號數(shù)據(jù)，對熒光采集裝置和白光采集裝置中傳輸過來的光信號按成像角度和時間序列進行分組，將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，得到一系列熒光圖像和白光圖像，并且對熒光圖像作特征提取、特征增強得到增強特定光譜信號的熒光圖像，然后對增強的熒光圖像進行偽彩色處理得到偽彩色熒光圖像;所述圖形處理模塊對白光圖像進行亮度調(diào)整、特征提取;將處理后的熒光圖像和白光圖像做融合處理，得到融合的熒光圖像和白光圖像； 步驟705:根據(jù)處理后的二維白光圖像序列和相應的角度信息和光譜信息，重建出成像目標體的表面的三維結構信息，得到成像目標體的表面結構;并根據(jù)熒光光譜和白光光譜的光學特性和參數(shù)，重建出成像目標的內(nèi)部的光學參數(shù)信息;根據(jù)激發(fā)熒光斷層成像重建的技術原理，對成像目標體進行內(nèi)部發(fā)光熒光光源的三維重建，重建出成像目標內(nèi)部發(fā)光熒光光源在三維結構結構信息中的物理位置和熒光強度，并顯示在圖像顯示模塊上，以提供內(nèi)部光源的三維導航信息。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種廣視角光學分子斷層成像導航系統(tǒng)，其特征在于，包括：系統(tǒng)支撐模塊(101)，用于對系統(tǒng)中使用到的設備提供支撐作用；同步觸發(fā)模塊(201)，用于同步觸發(fā)光學信號采集模塊中CCD相機采集光學圖像和濾光片轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動；光學信號探測模塊(401)，用于探測成像區(qū)域中的光學信號；數(shù)據(jù)處理模塊(501)，用于對該系統(tǒng)進行參數(shù)設置和對所述光學圖像數(shù)據(jù)進行處理與顯示。該系統(tǒng)及方法有效解決了廣視角光學分子斷層成像導航技術為生物醫(yī)學應用實驗提供導航的方法。該系統(tǒng)結構合理、實用，可廣泛用于光學分子影像實驗的研究與藥物的研發(fā)，具有廣闊的發(fā)展前景。
【IPC分類】A61B5/00
【公開號】CN105662354
【申請?zhí)枴緾N201610201371
【發(fā)明人】田捷, 葉津佐, 遲崇巍, 楊鑫
【申請人】中國科學院自動化研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月31日