一种动态散射光学成像系统及其成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111728587A(43)申请公布日2020.10.02(21)申请号202010534507.0(22)申请日2020.06.12(71)申请人浙江杜比医疗科技有限公司地址310000浙江省杭州市萧山区经济技术开发区明星路371号2幢1108室(72)发明人孙红岩张国旺(74)专利代理机构常州市权航专利代理有限公司32280代理人朱鑫乐(51)Int.Cl.A61B5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种动态散射光学成像系统及其成像方法(57)摘要本发明提供了一种动态散射光学成像系统，包括：三维扫描设备，所述扫描设备用于采集乳房的三维外形图像；近红外光成像设备，所述近红外光成像设备用于获取乳房光学图像；处理终端，所述处理终端与所述三维扫描设备和近红外光成像设备通讯连接，所述处理终端能够获取光学性质分布信息；所述处理终端包括主机和设置在所述主机上的图像处理系统，所述图像处理系统被配置为根据所述三维外形图像和乳房光学图像生成重建图像。这种动态散射光学成像系统将三维扫描设备采集的三维外形图像作为先知条件与近红外光成像设备采集的乳房光学图像进行重建，能够提高最终生成的重建图像的图像质量和重建信息的准确性。CN111728587ACN111728587A权利要求书1/2页1.一种动态散射光学成像系统，其特征在于，包括：三维扫描设备，所述扫描设备用于采集乳房的三维外形图像；近红外光成像设备，所述近红外光成像设备用于获取乳房光学图像；处理终端，所述处理终端与所述三维扫描设备和近红外光成像设备通讯连接，所述处理终端能够获取光学性质分布信息；所述处理终端包括主机和设置在所述主机上的图像处理系统，所述图像处理系统被配置为根据所述三维外形图像和乳房光学图像生成重建图像。2.如权利要求1所述的一种动态散射光学成像系统，其特征在于：所述图像处理系统包括输入模块、有限元网格计算模块、预处理模块、图像重建模块、图像计算模块、收敛分析及优化模块和输出模块；所述输入模块被配置为将所述三维外形图像输入至所述有限元网格计算模块；所述有限元网格计算模块被配置为根据所述三维外形图像计算乳房的有限元网格；所述预处理模块被配置为获取原始预估图像和预估的乳房光学参数；所述图像重建模块被配置为通过迭代法对所述乳房光学参数进行迭代计算；所述图像重建模块还被配置为利用所述乳房光学参数将所述原始预估图像和乳房光学图像处理为所述重建图像；所述图像重建模块还被配置为将经过迭代后的所述乳房光学参数带入所述有限元网格内；所述图像重建模块还被配置为对所述迭代法进行更新优化；所述图像计算模块被配置为根据所述光学性质分布信息和有限元网格计算理论透射光分布参数；所述收敛分析及优化模块被配置为根据所述理论透射光分布参数和所述乳房光学图像的透射光分布参数计算透射光分布差异；所述收敛分析及优化模块还被配置为判断所述透射光分布差异是否满足收敛要求；所述输出模块被配置为输出所述重建图像。3.如权利要求2所述的一种动态散射光学成像系统，其特征在于：所述近红外光成像设备包括：托盘，所述托盘用于承托乳房，所述托盘上开设有竖直设置的透光孔；光源，所述光源包括设置在所述托盘的下方的LED阵列；挤压软支架，所述挤压软支架设置在所述托盘的上方，所述挤压软支架能够对设置在所述托盘上的乳房进行挤压；CCD相机，所述CCD相机设置在所述托盘的上方。4.如权利要求3所述的一种动态散射光学成像系统，其特征在于：所述三维扫描设备包括设置在所述托盘侧边的3D扫描仪，所述3D扫描仪的扫描口始终朝向所述托盘。5.如权利要求4所述的一种动态散射光学成像系统，其特征在于：所述三维扫描设备还包括设置在所述托盘围边的轨道，所述3D扫描仪可滑动设置在所述轨道上，所述3D扫描仪能够采集设置在所述托盘上的乳房的三维外形图像。6.如权利要求4所述的一种动态散射光学成像系统，其特征在于：所述三维扫描设备包括多个所述3D扫描仪，所述3D扫描仪均匀分布在所述托盘的四周，所述3D扫描仪能够采集设置在所述托盘上的乳房的三维外形图像。2CN111728587A权利要求书2/2页7.一种动态散射光学成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、处理终端控制LED阵列按照预设的发光序列发光，挤压软支架挤压设置在托盘上的乳房；S2、CCD相机获取乳房光学图像，3D扫描仪采集三维外形图像；S3、有限元网格计算模块根据三维外形图像计算有限元网格；S4、预处理模块获取原始预估图像和乳房光学参数；S5、图像重建模块通过迭代法对乳房光学参数进行迭代计算，图像重建模块将经过迭代后的乳房光学参数带入有限元网格；S6、图像计算模块根据光学性质分布信息和有限元网格计算理论透射