本发明涉及自动成像，具体地，涉及一种激光散斑血流自动成像仪系统。
背景技术：
1、激光散斑比对成像（lsci)技术利用了激光散斑现象内在提供的血流对比度，即运动粒子的散射回波对像平面中激光干涉场的扰动，造成散斑状干涉纹理的模糊，而局部散斑比对的降低程度反映了该处散射粒子的平均运动速度。该技术无需扫描或显影剂，单帧采集就能提供高分辨率、全视野的血流灌注分布图像。激光散斑比对成像(lsci)被用于测量活体器官与组织上血流和组织灌注的动态分布，在医学研究与诊疗评估中有广泛的应用
2、激光散斑血流成像仪(lsci)需要随着物距的变化，而精确调整激光照射与成像设置，包括变焦、对焦、光圈的大小，进而调整激光的强度与照射角度。现有系统有的依赖使用者手工调节，造成用户学习难度大、使用效率低，且不能遥控；有的使用昂贵的定制电动对焦+变倍镜头，造成成本增加，且光圈过小进而影响成像质量；有的使用倾角固定且扩散角度过大的激光照射，降低了照射的均匀性和强度，进而影响成像质量及血流测量的一致性。
3、公开号为cn103300841b的专利文献公开了一种快速激光散斑血流成像系统和方法，所述系统包括激光器、激光扩束器、平面镜、毛玻璃、步进电机、被测对象、ccd相机和计算机；其中，激光器发射出的激光通过激光扩束器、平面镜、毛玻璃后，照射在被测对象表面，被测对象所产生的后向散射光在ccd相机表面形成散斑，ccd相机将散斑的成像图像送至计算机进行处理，计算机遍历第p帧图像中所有像素点，计算得到所有像素点的散斑图像模糊度，根据模糊度计算对应的相对血流速度、建立相对血流速度分布图。但是该专利文献仍然存在照射的均匀性和强度差的缺陷。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种激光散斑血流自动成像仪系统。
2、根据本发明提供的一种激光散斑血流自动成像仪系统，包括：相机、电动镜头、电动激光模组、物距传感器、控制与驱动单元以及上位机；所述相机包括图像传感器和电动镜头；
3、所述相机的图像传感器和所述控制与驱动单元与所述上位机连接；所述电动镜头、所述电动激光模组以及所述物距传感器均与所述控制与驱动单元连接；所述相机安装在所述电动镜头上；
4、所述控制与驱动单元能够控制所述电动镜头和所述电动激光模组的工作状态，并能够接收所述电动镜头、所述电动激光模组以及所述物距传感器的工作反馈；
5、所述物距传感器能够测量被摄物到所述电动镜头之间的距离，所述电动激光模组能够将激光光束照射在所述被摄物上，所述电动镜头能够收集所述被摄物反射的激光光束，并将收集到的激光光束投射到所述图像传感器。
6、优选的，所述被摄物上存在一被摄目标区域；
7、所述电动激光模组的激光光束照射面能够覆盖所述被摄目标区域，所述电动激光模组的激光光束中心线在所述被摄目标区域内形成中心线照射点，所述中心线照射点与所述被摄目标区域的中心点重合或相对所述被摄目标区域的中心点偏移预设距离；
8、所述图像传感器上存在一成像目标区域；
9、所述电动镜头通过对焦调节、光圈调节以及焦距调节，能够使投射成像清晰，并使投射成像覆盖所述成像目标区域。
10、优选的，所述电动镜头包括：对焦环、对焦驱动装置、光圈调节环、光圈调节驱动装置、焦距调节环以及变焦驱动装置；
11、所述对焦驱动装置与所述对焦环驱动连接，能够驱动所述对焦环移动，实现所述电动镜头的对焦调节；
12、所述光圈调节驱动装置与所述光圈调节环驱动连接，能够驱动所述光圈调节环移动，实现所述电动镜头的光圈调节；
13、所述变焦驱动装置与所述焦距调节环驱动连接，能够驱动所述焦距调节环移动，实现所述电动镜头的焦距调节。
14、优选的，所述电动激光模组内设置有激光照射角度调节驱动装置和激光发射功率调节装置；
15、所述激光照射角度调节驱动装置能够调节所述电动激光模组的激光照射角度；
16、所述激光发射功率调节装置能够调节所述电动激光模组的激光发射功率。
17、优选的，所述电动激光模组的激光光束经扩散单元扩散后倾斜照射到所述被摄物的表面；
18、所述扩散单元为如下任意一种或任意多种的组合：光栅、扩束镜、散射片。
19、优选的，所述成像目标区域为方形面，所述成像目标区域的中垂线与成像主光轴重合；
20、所述成像目标区域的中垂线与所述成像目标区域的第一中线共同所在的平面为中轴面；
21、所述激光光束中心线位于所述中轴面内；
22、所述被摄目标区域为方形面；所述被摄目标区域的中垂线与所述成像目标区域的中垂线相重合；所述被摄目标区域的第一中线与所述成像目标区域的第一中线相平行。
23、优选的，当所述被摄物到所述电动镜头的距离改变时，通过使所述激光模组在所述中垂面内绕固定轴旋转或在所述中垂面内平移，使所述中心线照射点始终与所述被摄目标区域的中心点重合或始终相对所述被摄目标区域的中心点偏移预设距离；
24、对于所述激光模组在一平面内绕固定轴旋转：
25、当所述被摄物到所述电动镜头的距离增大时，沿逆时针方向旋转所述激光模组，使所述电动激光模组的激光照射角度随所述被摄物到所述电动镜头的距离增大而减小，所述被摄目标区域随所述被摄物到所述电动镜头的距离增大而增大；
26、当所述被摄物到所述电动镜头的距离减小时，沿顺时针方向旋转所述激光模组，使所述电动激光模组的激光照射角度随所述被摄物到所述电动镜头的距离减小而增大，所述被摄目标区域随所述被摄物到所述电动镜头的距离减小而减小；
27、对于所述激光模组在一平面内平移：
28、当所述被摄物到所述电动镜头的距离增大时，沿远离所述电动镜头的方向平移所述激光模组，使所述电动激光模组的激光照射角度保持不变，所述被摄目标区域保持不变；
29、当所述被摄物到所述电动镜头的距离减小时，沿靠近所述电动镜头的方向平移所述激光模组，使所述电动激光模组的激光照射角度保持不变，所述被摄目标区域保持不变。
30、优选的，所述被摄目标区域的尺度为vobj，所述成像目标区域的尺度为vimg；
31、所述电动镜头的等效光心到所述被摄物的垂直距离为hobj，所述电动镜头的等效光心到所述图像传感器的垂直距离为himg；
32、所述被摄物到所述电动镜头前端的垂直距离为wd，所述相机传感器到所述电动镜头前端的总长度为d'，所述被摄物到所述相机传感器的垂直距离为d”；
33、所述电动镜头的成像焦距为f，所述电动镜头的成像放大倍数为m；
34、d”=wd+d'；
35、d”=himg+hobj；
36、m=vimg/vobj；
37、vimg/vobj=himg/hobj；
38、f=himg*hobj/(himg+hobj)=m*hobj/(1+m)；
39、结合d”=himg+hobj、m=vimg/vobj、vimg/vobj=himg/hobj，推导得到：
40、m=(d”-hobj)/hobj；
41、结合d”=himg+hobj、m=(d”-hobj)/hobj，进一步推导出：
42、himg=m*d”/(1+m)；
43、结合himg=m*d”/(+m)、hobj=d”/(1+m)、f=m*hobj/(1+m)，进一步推导出：
44、f=d”*m/(1+m)2。
45、优选的，所述激光发射功率调节装置通过如下任意一种方式调节所述电动激光模组的激光发射功率：
46、方式一：通过程控可调电阻进行分压，以连续改变激光二极管的驱动电流；
47、方式二：通过数模转换器给激光二极管的电流源提供一个程控可调参考电压，以连续改变激光二极管的驱动电流。
48、优选的，对于所述中心线照射点相对所述被摄目标区域的中心点偏移预设距离：
49、所述中心线照射点沿所述被摄目标区域的第一中线的长度方向，相对所述被摄目标区域的中心点向远离所述激光模组的一侧偏移预设距离；
50、预设距离通过如下过程确定：
51、通过所述上位机采集所述被摄物上的图像，根据采集的图像，分析对比相应所述成像目标区域的第一中线上位于第二中线两侧的像素亮度，并分别计算两侧的像素亮度总和，根据两侧的像素亮度总和的差，通过所述上位机估算预设偏移距离。
52、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
53、1、本发明的系统基于距离和图像亮度测量进行镜头调焦、激光角度与发射功率同步调节，解决了一般光学成像中对放大与对焦以及激光散斑成像中对散斑颗粒度的要求，取得了将激光散斑比对成像的所有参数自动调节，最小化人为调节，从而提高设备的可用性，成像流程的效率与结果的一致性。
54、2、本发明将成像要素的调整全部实现自动化，从而降低使用难度，提高使用效率与测量结果一致性；且本发明可以基于非定制的常用变焦镜头，显著降低成本。
55、3、本发明的上位机通过宽带数据线与相机相连，进行图像和控制信号的高速传输，通过串口与控制与驱动单元相连，进行控制指令与数据的传输，控制与驱动单元与各驱动装置相连，依据上位机下达的或控制单元内置的指令，提供各驱动装置所需的控制信号与驱动功率，并接收其状态反馈和传感器的测量结果，继而返回给上位机软件用于显示、评估及其闭环的自动控制。