[发明专利]可调用多种成像算法的在体荧光分子成像建模方法

摘要

可调用多种成像算法的在体荧光分子成像建模方法属于荧光分子成像技术领域，其特征在于，该方法是通过计算机控制荧光分子成像仪来实现的，在该计算机中设有微软主控制界面程序；硬件控制程序包；软件库实验数据转换及算法参数交互模块，内含C语言库及MATLAB软件的动态链接库格式DLL文件；重建算法程序库，内含有限元分析软件和MATLAB软件的内核。此外，还有开源图像处理库。本发明能自动实现荧光分子成像，而且可实现荧光团密度和位置的重建算法，还能很方便地更新算法内核。

主权项

1.可调用多种成像算法的在体荧光分子成像建模方法，其特征在于：所述方法是通过一个计算机来控制一个荧光分子成像仪来实现，其步骤依次如下：步骤(1).初始化，在所述计算机中建立：Microsoft Visual C++主控制界面程序，Labwindows/CVI硬件控制程序包，软件库实验数据及算法参数模块，内含C语言库及MATLAB软件的动态链接库格式DLL文件，多种荧光分子断层成像荧光团位置及密度重建算法程序库，内含COMSOL Multiphysics有限元分析软件和/或MATLAB软件的内核，开源图像处理库，由C语言头文件及动态链接库格式DLL文件组成的CxImage库；步骤(2).依次按以下步骤进行在体荧光分子成像：步骤(2.1).启动所述主要界面程序，该主要界面程序调用所述硬件控制程序包中的动态链接格式库文件；步骤(2.2).所述在体荧光分子成像系统初始化所述系统包括：负荷试验对象的实验转台、CCD/电荷耦合器件、激发光光源以及激发光光强监测子系统，具体：激发光光源发出的激发光中的一路激发光依次通过分光计、实验对象后形成荧光被CCD电荷耦合器件接收，经分光计后的另一路激发光进入激发光光强监测系统，所述硬件控制软件包的输入端与所选CCD电荷耦合器件的数据输出端相连，而该硬件控制软件包的控制指令输出端则与该CCD电荷耦合器件的控制部分输入端相连，所述硬件控制软件包另一个数据输入端与所述激发光光强监测子系统的光强数据输出端相连，而该硬件控制软件包的另一输出端与所述激发光光强监测子系统的控制部分输入端相连，该硬件控制软件的另一输出端与激发光光光源控制输入端相连。所述系统初始化包括以下步骤：步骤(2.2.1).至少包括实验转台、设在该激光光强检测子系统内的光强检测模块的初始化，步骤(2.2.2).设定至少包括曝光时间、用户交互界面算法参数、DLL文件格式的实验数据的存放路径，以及拍摄时的各项参数在内的初始参数值；步骤(2.3).把所述重建算法的参数修改成所述MATLAB软件的数据存储的MAT格式；步骤(2.4).利用MATLAB中的mcc命令把该MATLAB中的函数转换为可供C语言调用的C语言库；步骤(2.5).主控制界面程序从所述CCD电荷耦合器件中读取用标签图像文件格式表示的灰度级生成图像矩阵变量，然后，该主界面控制程序再通过调用所述MATLAB软件中专用于对外接口程序调用的所述C语言库的方式编写图片格式转换程序；接着，再把所述图像矩阵转换为所述MAT格式的数据并存储起来供所述重建算法使用；步骤(2.6).在所述主控制界面的程序中，建立匿名管道把写端口指向目标内核引擎，通过该匿名管道传送数据用来调用所述COMSOL Multiphisics有限元分析的内核引擎，以实现建立在有限元网格基础之上的重建算法；步骤(2.7).用所述重建算法进行成像对像的建模：读取由X射线CT断层成像得到的数据或由已知的光学实验用的仿体计算出的数据，对所述数据执行有限元网格前向算法或蒙特卡罗前向算法，再接步骤(2.6)所述方法调用各种算法内核，实现成像光学特性的建模。