[发明专利]一种投影层析三维血流速度测量装置及方法

权利要求书

1.一种三维血流速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，搭建三维血流速度测量装置，对三维血流速度测量装置进行初始化；

所述三维血流速度测量装置包括光功率调节器(1)、白光LED灯(2)、毛玻璃片(3)、折射率匹配池(4)、第一电机(5)、试管(6)、水平移动机构(7)、升降机构(8)、镜头(9)以及图像采集相机(10)，所述光功率调节器(1)与白光LED灯(2)电性连接，所述升降机构(8)装载在水平移动机构(7)上，所述镜头(9)以及图像采集相机(10)均安装在升降机构(8)上，所述第一电机(5)驱动试管(6)转动，所述试管(6)置于折射率匹配池(4)中，所述毛玻璃片(3)置于白光LED灯(2)与折射率匹配池(4)之间，所述白光LED灯(2)输出的白光光束通过毛玻璃片(3)进入到折射率匹配池(4)中，经过试管(6)中待测样品吸收后的白光光束从折射率匹配池(4)中出射，经过镜头(9)进入到图像采集相机(10)中；

初始化内容包括：设置镜头(9)的放大倍数、设置第一电机(5)的转动角度差、设置图像采集相机(10)的采集帧率以及曝光时间；

步骤2，通过图像采集相机(10)采集待测样品的边缘信息，根据待测样品的边缘信息控制水平移动机构(7)调节图像采集相机(10)与折射率匹配池(4)之间的距离；

步骤3，在当前角度下，为待测样品的投影面采集N个图像，定义为待测图像；

步骤4，在当前角度的第一张待测图像中选择一个待测点，对该待测点基于信号分析互相关算法限制的条件下设定时间上的图像处理窗口，在所述图像处理窗口内算出与待测点相关系数最大的值并找出对应的点及其所在的待测图像与第一张待测图像的渡越时间差，将待测点所在位置定义为第一标记位置，将与待测点相关系数最大的对应点定义为第二标记位置；

步骤5，根据镜头(9)的放大倍率以及待测图像的像素大小，计算第一标记位置以及第二标记位置之间的距离，将此距离定义为渡越位移；

步骤6，根据渡越位移以及渡越时间差，在当前角度下，计算待测样品血管内待测点血液流动的投影速度；

步骤7，根据转动角度差控制待测样品转动，重复步骤3至步骤6，直到待测样品完成360度转动，获得各个角度下待测样品血管内待测点血液流动的投影速度，多个投影速度中的最大值即为待测样品血管内待测点血液流动的实际流速；

步骤8，将获得的最大投影速度赋值到在原来各个投影面中待测点测量出的投影速度，对欲重建的血管上的各点重复步骤2至步骤7的操作，然后通过反投影重建算法，获得三维重建结果图；

所述步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1，在当前角度下各个待测图像中，每个像素点基于信号分析互相关算法限制的条件下设定时间上的图像处理窗口，在第一个待测图像中选定一个待测点，在图像处理窗口内计算待测点与其他待测图像中各个像素点的相关系数CI_AB(τ)，其中其中A表示第一个待测图像中的待测点，B表示其他待测图像的像素点，T₀表示N个待测图像的采集的总时长，τ表示像素A、B两点各自对应的待测图像采集的时间差；

步骤4.2，获取相关系数CI_AB(τ)最大时，像素点B所在的待测图像与第一张待测图像的渡越时间差，并将相关系数CI_AB(τ)最大时像素点B定义为第二标记位置，将待测点定义为第一标记位置。

2.根据权利要求1所述的一种三维血流速度测量方法，其特征在于：所述白光LED灯(2)是面阵LED光源。

3.根据权利要求2所述的一种三维血流速度测量方法，其特征在于：所述白光LED灯(2)以及毛玻璃片(3)均配置有两个，两个所述白光LED灯(2)以及毛玻璃片(3)均对称地设置在折射率匹配池(4)两侧。

4.根据权利要求1所述的一种三维血流速度测量方法，其特征在于：所述升降机构(8)是多连杆升降机构。