[发明专利]一种荧光成像装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像技术，具体的讲是一种荧光成像装置及方法。

背景技术

继放射性核素成像、正电子发射断层扫描、单光子发射计算机断层和磁共振成像之后，近年来，分子影像学技术不断发展，作为分子影像的重要模态之一，光学分子影像技术逐渐成为研究热点，其中近红外荧光成像倍受关注。

现有技术的荧光成像系统多是针对单一波长的单目成像系统，利用的方法是针对动态过程的单一波段，或者兴趣波段逐一探测，无法针对多个波段进行同时获取并对图像进行融合处理，即目前市面上绝大部分荧光产品均采用单目成像系统进行成像，其缺点在于成像时只能看到荧光图像或者可见光图像，而无法看到多光谱的图像。

发明内容

为降低了光学分子成像研究的门槛，拓展了光学分子影像研究与应用的范围，本发明实施例提供了一种荧光成像装置，包括：光源模块、光学信号采集模块以及处理模块，其中，

光源模块包括：激光光源和可见光光源，用于为探测区域提供激发光和可见光；

光学信号采集模块包括：镜头、分光棱镜、反射镜、第一CCD相机以及第二CCD相机，镜头的末端与分光棱镜的入射端相连接，分光棱镜的一个出射端连接到第一CCD相机，分光棱镜的另一个出射端通过反射镜连接至第二CCD相机；

探测区域的反射光通过镜头传输至分光棱镜，第一CCD相机和第二CCD相机分别通过分光棱镜和反射镜采集的图像，所述处理模块根据第一CCD相机和第二CCD采集的图像生成荧光成像结果。

本发明实施例中，光源模块还包括：第一滤光片和第二滤光片；

所述第一滤光片通过激光光纤连接到所述激光光源；

所述第二滤光片通过可见光光纤连接到所述可见光光源。

本发明实施例中，第一滤光片的谱段为710nm-770nm，直径为25mm；第二滤光片的谱段为400nm-650nm，直径为25mm。

本发明实施例中，光源模块光学信号采集模块还包括：第三滤光片和第四滤光片；

分光棱镜的一个出射端通过第三滤光片连接到第一CCD相机；

反射镜通过第四滤光片连接到第二CCD相机。

本发明实施例中，第三滤光片的谱段为400nm-650nm，直径为25mm；第四滤光片的谱段为810nm-870nm，直径为25mm。

本发明实施例中，所述的可见光光源为卤素灯光光源。

同时，本发明还提供一种荧光成像方法，利用上述的荧光成像装置生成荧光成像结果。

本发明实施例中荧光成像方法中，处理模块对第一CCD相机和第二CCD相机采集的图像进行融合处理，将生成的融合图像作为荧光成像结果。

本发明实施例中，处理模块根据第一CCD相机和第二CCD相机采集的图像生成荧光成像结果包括：

对两CCD相机采集的两图像分别进行小波分解，生成原始图像的低频分量和高频分量，其中，所述高频分量包括：水平高频分量、垂直高频分量以及对角高频分量；

对两图像的低频分量进行加权平均，确定融合图像低频部分的小波系数；

比较两图像的高频分量的小波系数绝对值，将绝对值最大的高频分量作为融合图像高频部分的小波系数；

以预设大小选取两图像中心区域，计算选取区域中像素的均值方差，将均值方差最大的图像的小波系数作为融合图像中间分解层的小波系数；

根据确定的融合图像的低频部分的小波系数、高频部分的小波系数以及中间分解层的小波系数进行小波逆变换生成融合图像，将生成的融合图像作为荧光成像结果。

本发明实施例中，以预设的行数M和列数N选取两图像的中心区域，其中，M＝3，N＝3。

本发明通过光源模块对探测区域进行激发，进行实时采集光线，滤光片模块对不同谱段的光线进行过滤，对采集到的图像信息进行实时的处理，将不同谱段的图像融合到一起，实现光谱的图像融合并进行显示，采用双目双光谱荧光成像，可以同时对双光谱进行成像及图像融合，获取更多荧光信息，打破了国外公司在华的技术垄断状况，延伸了光学分子影像研究与应用的范围。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明