散斑成像仪-迅微光电技术(图)

激光散斑血流成像技术是一种宽场的血流成像技术，时间和空间分辨率高，成像范围易于控制，被用于术中检测、研究神经血管耦合机制以及评估等应用中。然而，该技术采样深度受限，主要探测生物组织表层的血流信息。主要原因是受限于组织的散射作用，这使得入射光波前被生物组织扰动，严重影响了成像质量和深层组织流速信息的提取。目前，关于提高流速信号采样深度的方法已有较多报道，如使用光透明剂减小组织光散射等，而利用波前调制技术实现透过散射介质流速成像的方法还没有报道。激光散斑血流成像技术是一种高时空分辨率的血流光学成像新技术，该技术能同时获取血流速度、血氧、血容量等多个血液动力学参数变化，二维图像空间分辨率可达10微米量级，时间分辨率可达数十毫秒，且无需使用外源性标记物，采用非接触式的无损伤检测。该技术在皮肤、、肠系膜、关节、等组织中的实时血流成像，以及在、温度、脑皮层功能活动和病理状态下各种组织中血流改变的高分辨时空特征中得到了广泛应用，并逐渐向临床疾病诊疗中进行应用。

散斑现象普遍存在于光学成像的过程中，很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。人们主要研究如何减弱散斑的影响。在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，于是产生了许多的应用。例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体运动的速度，利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。激光散斑可以用曝光的办法进行测量，但的测量方法是利用CCD和计算机技术，因为用此技术避免了显影和定影的过程，可以实现实时测量的目的，散斑成像仪，在科研和生产过程中得到日益广泛的应用，因此是值得在教学实验中推广的一个实验。本实验的目的是让学生初步了解激光散斑的特性，学习有关散斑光强分布和散射体表面位移的实时测量方法：相关函数法，通过本实验还可以了解激光光束的基本特点以及CCD光电数据采集系统。这些都是当代科研和教育技术中很有用的基本技术和知识。激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体（例如毛玻璃）时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑（Laser Speckles）或斑纹。如果散射体足够粗糙，这种分布所形成的图样是非常特殊和美丽的（对比度为1）。

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激光散斑血流成像仪采用全新的LSCI （Laser Speckle Contrast Imaging，激光散斑衬比分析成像）技术设计，以其特有的非接触、高分辨、全场快速的成像技术优势，为临床及生命科学基础研究提供了一种全新的血流成像手段。仪器无需任何造影剂，时间分辨率可达毫秒量级，空间分辨率可达微米量级，实现了实时观察血管的血流分布状态及血流数值相对变化的功能需求。校正静态组织结构干扰与多次散射效应的专利算法，提高不同管径血管中血流测量的准确性的像素级彩像与血流图像配准GPU图像重建算法实现高速血流检测与可配置的实时数据滤波图片格式/视频格式多种数据保存方式ROI选择及ROI位置与大小自由拖放ROI的流速均值或血管管径值的在线分析/离线载入分析