[发明专利]一种针对小动物荧光层析成像系统的信息提取方法

摘要

本发明属于医学断层成像技术领域，涉及一种针对小动物荧光层析成像系统的信息提取方法，包括：校准成像系统，使成像腔外边缘处于镜头的焦平面；分别绘制激发光及荧光出射光光强分布曲线；选择成像腔圆心角θ范围和映射到探测图像的信息提取区域S大小；根据出射光光强分布曲线，在信息提取区域S内的光强值较小范围内对应的像素数据单独作为一个子区域，把两侧光强值较高范围内对应的像素数据再分别各自地作为一个子区域；分别对每个子区域内的测量数据求平均值，作为一个平均探测值，将所有提取出来的平均探测值用于图像重建。本发明简化了计算，消除了两侧杂散光的影响。

主权项

一种针对小动物荧光层析成像系统的信息提取方法，所采用的成像系统，采用空间扫描激光光源，光源发射出波长为660nm的稳态激光，激光经过入射光纤传递至耦合透镜进行光束准直，由计算机控制安装于二维平移台上的耦合透镜进行某个方向的移动，结合旋转台实现成像腔的圆周位置改变，从而使激光束对圆柱型成像腔进行全三维扫描，同时在对侧利用EMCCD对其进行成像，包括下列步骤：（1）校准成像系统，使成像腔外边缘处于镜头的焦平面；（2）对于每一幅EMCCD探测到的图像，仅采用成像腔表面映射到图像的中央部分像素区域S，对应圆心角θ，作为信息提取区域，确定信息提取区域S及圆心角θ的大小的方法如下：在成像腔一周均匀地设置多个探测点，利用描述光在组织体内传播的扩散方程模型]对经过成像腔的出射光光强进行数值模拟计算，得到成像腔在光源对侧的半周上的各个探测点接收的激发光及荧光出射光的光强值；（3）计算各个探测点相对于焦平面的位置偏移量，对所得激发光及荧光出射光的光强值和偏移量的数据进行归一化，即把二者数据成比例缩放到同一数值范围内，然后利用归一化后的激发光及荧光出射光的光强值分别与偏移量作比，得到一系列对应各个探测器的比值，并分别绘制激发光及荧光出射光光强分布曲线；（4）从激发光及荧光出射光光强分布曲线看出，随着圆心角θ的增加，偏移量的增长速度远大于激发光或荧光出射光强的增长速度，散焦程度更加明显，根据这种现象，选择成像腔圆心角θ范围和映射到探测图像的信息提取区域S大小；（5）根据出射光光强分布曲线，在信息提取区域S内的光强值较小范围内对应的像素数据单独作为一个子区域，把两侧光强值较高范围内对应的像素数据再分别各自地作为一个子区域。（6）分别对每个子区域内的测量数据求平均值，作为一个平均探测值，将所有提取出来的平均探测值用于图像重建。