用于使用吸收来成像的系统和方法【专利说明】[0001]本申请是申请日为2009年7月24日、申请号为200980128848.4、发明名称为"用于使用吸收来成像的系统和方法"的专利申请的分案申请。[0002]相关申请的交叉参考本申请要求2008年7月24日提交的美国临时专利申请No.61/083,394和2009年4月1日提交的美国临时专利申请No.61/165,708的优先权，通过参考将它们中的每一个整体结合于此。
技术领域：
[0003]本发明设及用于使用吸收来成像的系统和方法。【
背景技术：
】[0004]已公开了用于使用如例如在下面的文献中所描述的发射重吸收激光诱导巧光("E化IF")来捕获厚度测量的各种技术，所述文献是：化化OVO,C，Hart,D.P.，"ExcitationNon-LinearitiesinEmissionReabsorptionLaserInducedFluorescence(E民LIF)Techniques,"JournalofAppliedOptics,Vol.43,No.4,February2004,pp.894-913;Hidrovo,C,Hart,D.P.，"2-DThicknessandTemperatureMappingofFluidsbyMeansofaTwoDyeLaserInducedFluorescence民atiometricScheme,"JournalofFlowVisualizationandImageProcessing,Volume9，Issue2,June2002;Hidrovo,C,Hart,D.P.，"Emission民eabsorptionLaserInducedFluorescenceforFilmThicknessMeasurement,"MeasurementScienceandTechnology,Vol.12,No.4,2001，pp.467-477;臥及Hidrovo,C,Hart,D.P.，"DualEmissionLaserInducedFluorescenceTechnique(DELIF)forOilFilmThicknessandTemperatureMeasurement,"ASME/JSMEFluidsEngineeringDivisionSummerMeeting,化ly23-28,2000,Boston,M，通过参考将它们整体结合于此。[0005]尽管这些现有的技术提供用于获得厚度测量的有效方法，但是它们依赖于两种或多种焚光染料的各种溜合物。仍存在对不要求使用多种染料的其他厚度测量技术臥及用于将厚度测量适用于针对S维成像的各种物理背景的技术的需要。【
发明内容】[0006]介质的衰减和其他光学属性被用于测量传感器和目标表面么间的介质厚度。此处所公开的是可臥被用来在各种各样的成像背景中捕获这些厚度测量并获得目标表面的S维图像的各种介质、硬件布置臥及处理技术。这包括用于为内/凹表面臥及外/凸表面成像的通用技术，W及该些技术在为耳道、人齿列化umandentition)等等成像的特定适配。[0007]在一个方面中，在此处公开的一种用于获得=维数据的方法，包括；在目标表面和传感器之间分布介质，所述目标表面在感兴趣区域上具有预定颜色，并且所述介质由在第一波长下的第一衰减系数W及在第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；照明感兴趣区域中的位置；利用所述传感器测量在所述位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；W及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。所述介质可W包括液体、气体、固体和凝胶中的至少一个。当所述介质是气体时，该方法还可W包括在目标表面和传感器之间提供透明屏障（transparentbarrier)W相对于目标表面保持（retain)该气体。当该介质是液体时，该方法还可包括将目标表面浸入液体；W及将传感器定位于该液体的上表面之上。确定厚度可W包括计算第一波长的强度和第二波长的强度的比值。传感器可W测量该传感器内的对应多个像素位置处、来自感兴趣区域内的多个位置的第一波长的强度和第二波长的强度，从而提供厚度测量的二维阵列。该方法可W包括利用厚度测量的二维阵列构造感兴趣区域的S维图像。该方法可W包括根据多个感兴趣区域的多个=维图像构造该目标表面的=维图像。预定颜色可W是均匀的。预定颜色可W是特定颜色。预定颜色可W包括颜色分布。第一衰减系数可W是零。第一衰减系数可W小于第二衰减系数。照明可W包括利用宽带光源来照明。照明可W包括利用目标表面中的光学波导、化学发光物质和电致发光物质中的一个或多个来照明。用于获得=维数据的方法可W包括对介质和传感器之间的一个或多个波长的光进行滤光（filter)。该方法可W包括衰减不同于第一波长和第二波长的波长下的光。[000引在一个方面中，此处公开的一种计算机程序产品执行下述步骤：表征目标表面上感兴趣区域上的颜色W提供预定颜色；表征在目标表面和传感器之间分布的介质的第一波长下的第一衰减系数和第二波长下的第二衰减系数；从传感器接收在感兴趣区域中的位置方向上的测量，该测量包括在第一波长下的强度和在第二波长下的强度；W及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。[0009]在一个方面，此处公开的一种设备包括：目标表面，其在感兴趣区域上具有预定颜色；传感器，其能够测量来自感兴趣区域中的位置的电磁福射的强度，所述强度包括第一波长下的强度和第二波长下的强度；介质，其分布于所述目标表面和传感器之间，所述介质由第一波长下的第一衰减系数和第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；光源，其能够W第一波长和第二波长照明感兴趣区域；W及处理器，被编程为从传感器接收第一波长下的强度和第二波长下的强度并且基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。[0010]在一个方面中，此处公开的一种系统，包括：分布装置，其用于在目标表面和传感器之间分布介质，所述目标表面在感兴趣区域上具有预定颜色，并且所述介质由第一波长下的第一衰减系数W及第二波长下的不同于所述第一衰减系数的第二衰减系数表征；照明装置，其用于照明感兴趣区域中的位置；传感器装置，其用于利用传感器测量在所述位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；W及处理装置，其用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。[0011]在一个方面中，此处公开的一种系统，包括；具有表面的可膨胀膜（inflatablemembrane);介质供给部件（supply),该介质吸收的第一波长的光比第二波长的光多，所述供给部件禪合到所述可膨胀膜W允许将所述介质选择性地递送到可膨胀膜中；光源，其能够照明所述可膨胀膜的表面；位于所述可膨胀膜之内的传感器，用W测量当被所述光源照明时在表面上的位置处的第一波长的强度和第二波长的强度；W及处理器，被编程为基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来确定介质在所述位置方向上的厚度。可膨胀膜可w是弹性膜。对于第一波长来说该介质基本上可w具有比对于第二波长更大的衰减系数。该介质可W包括气体、液体和凝胶中的一个或多个。可膨胀膜可W包括布置于该表面上的巧光材料，其响应于所述光源而发出巧光。所述传感器可W包括禪合到所述可膨胀膜之外的电子成像设备的光学元件（optical)。所述传感器包括电禪合到所述处理器的电子成像设备。所述传感器可W包括具有用于捕获表面的图像的透镜的纤维镜。该处理器被编程为基于多个厚度测量构造表面上的感兴趣区域的=维图像。该处理器可W被编程为基于多个感兴趣区域的多个=维图像来构造所述表面的=维图像。所述表面可W具有已知的均匀颜色。可膨胀膜可W被定形并确定大小W用于插入到人的耳道中。介质供给部件可W通过累禪合到可膨胀膜。该累可受控压力将介质递送到可膨胀膜中。该系统可W包括：端口，其为来自供给部件的一个或多个介质提供进入可膨胀膜的内部的接入空间（accessspace);用于光源的电源；用于光源的光学源（opticalsupply);禪合到传感器的光学元件；W及禪合到传感器的电气元件。所述光源可W被定位于可膨胀膜内。所述光源能够利用一个或多个电磁波长照明。所述光源能够利用宽带可见光源照明。[0012]在一个方面中，此处所公开的一种方法，包括；将可膨胀膜定位于空腔中；利用吸收第一波长的光比第二波长的光更多的介质来使可膨胀膜膨胀；照明所述可膨胀膜的表面；在所述表面被照明时测量所述表面上的位置方向上的第一波长的强度和第二波长的强度；W及基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。所述空腔可W是人的耳道。[0013]在一个方面中，此处所公开的一种系统，包括：膨胀装置，用于利用吸收第一波长的光比第二波长的光更多的介质来使可膨胀膜膨胀；照明装置，用于照明所述可膨胀膜的表面；传感器装置，用于在所述表面被所述照明装置照明时测量所述表面上的位置处的第一波长的强度和第二波长的强度；W及处理器装置，用于基于所述第一波长的强度和第二波长的强度的函数来计算介质在所述位置方向上的厚度。[0014]在一个方面中，此处所公开的一种设备包括；照相机，其包括透镜和一个或多个能够捕获视场的二维彩色图像的传感器，其包括对于二维阵列中的多个像素位置中的每一个的第一波长下的强度和第二波长下的强度，其中所述多个像素位置中的每一个对应于从透镜进入所述视场的方向；W及处理器，被编程为根据在多个像素位置中的每一个位置处的第一波长的强度和第二波长的强度来计算介质在对应于所述多个像素位置中的该位置的方向上的厚度，由此提供多个厚度测量，该处理器还被编程为基于所述多个厚度测量来计算所述视场内对象的=维图像。所述一个或多个传感器可W包括CMOS传感器。一个或多个传感器可W包电荷禪合设备。该设备可W包括多个滤光器，用于选择性地捕获在多个像素位置的不同像素位置处的不同波长的强度。一个或多个传感器可W包括固态成像设备，多个滤光器还包括布置在所述固态成像设备上的滤光罩（filtermask)。所述多个滤光器可W包括选择性地布置于所述透镜和所述一个或多个传感器之间的多个滤光器，由此允许在第一波长和第二波长中的每一个下的一系列时间分离（time-separated)、波长分离的图像。可W基于=个离散的波长测量计算在多个像素位置的每一个像素位置处的第一波长的强度和第二波长的强度。=个离散波长测量可W包括在红色波长、藍色波长和绿色波长中的每一个下的测量。所述=个离散波长测量可W包括在青色波长、品红色波长W及黄色波长下的测量。介质可W具有至少一个已知表面、所述至少一个已知表面被用来从多个厚度测量恢复对象的=维图像。所述至少一个已知表面可w包括透镜的表面。该设备可w包括能够照明对象的光源。该光源可W是宽带光源。该光源可W包括用于使介质内的巧光物质激发（excite)的激发光源。该光源可W包括用于使布置在对象的外部表面上的巧光物质激发的激发光源。该设备可W包括为从光源发出的光定形的滤光器。[0015]在一个实施例中，此处所公开的方法包括；从照相机接收彩色图像；处理所述彩色图像W便为照相机的多个像素中的每一个确定第一波长下的强度和第二波长下的强度；W及基于第一当前第1页1 2 3 4 5 6