[实用新型]一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置

说明书

本实用新型公开了一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置，包括：激光光源，用于照射待测样品；扩束镜，用于使激光的照射面积扩大、照射更为均匀；起偏器，为线偏振片；待测样品，为生物组织、散射介质、浑浊液体等；半透半反镜，用来反射激光光源发射的光线以及透射待测样品背向散射的光线；检偏器，为线偏振片，其透振方向与起偏器透振方向垂直，用于滤除从待测样品散射退偏的光子；物镜；中继透镜；光场相机，用于对散射光进行采集成像，实现图像的景深拓展。本实用新型能够滤除组织表面和浅表面散射的光，消除来自组织不同深度层次的光的信息相互叠加对成像的影响，提高组织散斑图像衬比度和信噪比，实现深层组织探测。

技术领域

本实用新型涉及光学成像领域，尤其涉及一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置。

背景技术

当相干光与随机介质中相互作用时，传感器接收到从介质中不同位置散射出来的光，从而导致发生相消或相长干涉的随机分布，这就是激光散斑。散射粒子在随机介质中的运动会引起散射光的相移，从而引起散斑图样产生时间波动。通过分析这种波动可以获得散射粒子的运动信息，粒子的运动速度可以通过散斑对比度来表征。这即为激光散斑衬比成像技术的工作原理。

激光散斑衬比成像技术自20世纪90年代提出以来，以其非接触、快速、高分辨、无需扫描即可实现大范围内流速成像的特点，在脑皮层成像、血流皮肤灌注、视网膜成像、关节以及肠系膜等领域中取得了重要应用，为反映生物组织功能活动、揭示重大疾病产生机制以及药效评价提供了重要的研究工具。

然而，由于其工作原理的限制，激光散斑衬比成像技术不可避免地在应用上存在一些待解决的问题。激光散斑衬比成像作为一种光学成像技术，其观测的对象都属于高散射介质。当光子入射到这类介质上时，可能会被组织表面直接散射，也有可能会进入组织内部被吸收或经多次散射后而逃逸出组织。当使用透镜对散射光进行收集时，来自组织不同深处的光线无法区分，导致不同深度层次的信息相互影响，因而只能对组织浅表面进行测量，而无法精准探测更深的组织。

实用新型内容

针对上面提出的激光散斑衬比成像技术存在的不足，本实用新型提供了一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置，该装置结构简单，能够将组织表面的散射光滤除，提高深层组织成像的衬比度和信噪比。

本实用新型的目的是通过以下技术方案方案实现的：

一种实现深层组织探测的激光散斑衬比成像装置，包括：激光光源、扩束镜、起偏器、半透半反镜、待测样品、检偏器、物镜、中继透镜、光场相机，其中，所述激光光源发射激光，经过所述扩束镜和所述线偏振片后经由所述半透半反镜照射在所述待测样品上，所述待测样品中的不同深度粒子对入射的线偏振光进行散射，发生不同程度的退偏现象，散射光经过一个与所述起偏器透振方向相垂直的所述检偏器后被所述物镜收集，经所述中继透镜最后被所述光场相机接收。

所述激光光源，用于发射激光光束，照射待测样品；

所述扩束镜，用于使激光的照射面积扩大，同时也使激光照射更为均匀；

所述起偏器，用于使通过的光变成线偏振光；

所述半透半反镜，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；

所述待测样品，为生物组织，散射介质、浑浊液体等；

所述检偏器，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；

所述物镜，用于收集从所述待测样品背向散射的光，并对图像进行初步放大；

所述中继透镜，用于对散斑图像再一次放大；

所述光场相机，用于对散射光进行采集成像，可实现图像的景深拓展功能。