一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置及方法与流程

文档序号:20274296发布日期:2020-04-03 19:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置,其特征在于,包括:

激光光源,用于发射激光光束,照射待测样品;

扩束镜,用于使激光的照射面积扩大,同时也使激光照射更为均匀;

起偏器,用于使通过的光变成线偏振光;

待测样品,为生物组织、散射介质、浑浊液体等;

半透半反镜,用来反射所述激光光源发射的光线以及透射所述待测样品背向散射的光线;

检偏器,其透振方向与所述的起偏器透振方向垂直,用于滤除从所述待测样品散射退偏的光子,使从所述待测样品散射的光子选择性地通过;

物镜,用于收集从所述待测样品背向散射的光,并对散斑图像进行初步放大;

中继透镜,用于对散斑图像再一次放大;

光场相机,用于对散射光进行采集成像,并实现图像的景深拓展功能。

2.根据权利要求1所述的实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置,其特征在于,所述激光光源为红光或者红外波段的激光,血液中的血红细胞对该波段的光不吸收,当所述激光光源照射血管组织时,血红细胞会将激光反射回来,形成背向散射光。

3.根据权利要求1所述的实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置,其特征在于,所述待测样品为生物组织、散射介质、浑浊液体等,激光照射到所述待测样品,其表面直接散射的光和浅表面弱散射的光均为偏振保持光,在组织较深层多次散射的光子发生退偏,振动方向随机。

4.根据权利要求1所述的实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置,其特征在于,所述起偏器和检偏器为一对正交偏振片,经过起偏器的线偏振光照射到所述待测样品上,从所述待测样品表面和浅表面散射的偏振保持光不能经过检偏器,只有从所述待测样品深层散射的光可以部分通过。

5.根据权利要求1所述的实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置,其特征在于,所述光场相机为基于微透镜阵列的光场相机,利用所述光场相机的数字重聚焦技术,可以使用算法对图像进行景深拓展,实现大景深成像。

6.一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像方法,利用权利要求1所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:

步骤(1)、将装置固定在光学平台上,打开激光器,激光光束先后经过扩束镜扩束和起偏器起偏,而后经过半透半反镜反射照射在待测样品上;

步骤(2)、待测样品中处于不同深度的散射粒子对入射的偏线振光发生散射,散射光发生不同程度的退偏;

步骤(3)、散射光逸出待测样品表面后,透过半透半反镜到达检偏器,偏振方向与检偏器透振方向平行的散射光光子透过检偏器后发生随机干涉产生散斑信号,其余部分被检偏器滤除;

步骤(4)、散斑信号被物镜收集进行初步放大,而后经过中继透镜被再次放大后,由光场相机接收得到原始散斑图像;

步骤(5)、通过算法对原始散斑图像进行处理,最终得到待测样品深层的分布图像。

7.根据权利要求6所述的实现深层组织探测的激光散斑衬比成像方法,其特征在于,待测样品中不同深度层次的散射光发生的不同程度退偏,包括如下几种类型:

(1)表面反射光:当线偏振光照射待测样品时,一部分被待测样品表面直接散射,仍为线偏振光,且偏振方向与入射光偏振方向一致,这部分光不能通过检偏器;

(2)偏振保持光:线偏振光入射到待测样品浅表层因发生弱散射而逸出为待测样品的光为偏振保持光,其偏振方向也与入射光偏振方向一致,所以,这部分光经过检偏器时将被滤除;

(3)多次散射光:当入射的线偏振光在待测样品内发生多次散射到达待测样品深层,其背向散射光产生退偏现象,光子的偏振方向随机且各个方向都有,且对于平行于检偏器透振方向和垂直于检偏器透振方向的分量贡献一致,当光经过检偏器时,一部分多次散射光能透过检偏器到达光场相机进行成像,这时被光场相机采集到的光只包含组织深处的信息。

8.根据权利要求6所述的实现深层组织探测的激光散斑衬比成像方法,其特征在于,多次散射为10次以上散射事件。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1