[发明专利]应用于乳腺的正交方波频率编码的高光谱图成像测量系统

权利要求书

1.一种应用于乳腺的正交方波频率编码的高光谱图成像测量系统，所述测量系统包括：一组单色光源、一个摄像头，以及与摄像头外接的计算机，其特征在于，一组单色光源分布在乳腺组织的一侧，摄像头分布在乳腺组织的另一侧；单色光源的波长处于600-1200nm；所述高光谱图成像测量系统可进入家庭使用，用于乳腺自检；

其中，一组单色光源中的各个单色光源密集排列在一个所设半球面上，采用透镜汇聚成一束光，构成光源；一个摄像头构成光源接收器件；

采用不同频率的正交方波分别驱动一组单色光源中的各个单色光源，摄像头接收到的图像中每个像素点是每个单色光源透过乳腺的单色光组合；

计算机对单色光组合进行分离得到单色光组合中的各个单色光源的贡献，据此实现对乳腺的透射高光谱图成像；

假定摄像头采样频率为fs，且fs＝2f，并保证在λ1驱动信号高、低电平中间采样；

数字信号序列可以表示为：

其中，和分别为波长λ1、λ2、λ3和λ4的电压信号，为低频信号，包括：背景光、摄像头的本底噪声；

假定采样频率fs远高于调制正交方波信号和背景光的变化频率，在最低驱动信号频率的一个周期近似认为各路正交方波信号的幅值和背景光信号的幅值不变，以最前8个采样值为例：

其中，和分别为波长λ1、λ2、λ3和λ4的光信号和背景信号的幅值；

换言之，以顺序每8个数字信号为一组进行运算：

即得到4倍的波长λ1的光信号而且完全消除了背景信号的影响；

即得到4倍的波长λ2的光信号而且完全消除了背景信号的影响；

即得到4倍的波长λ3的光信号而且完全消除了背景信号的影响；

即得到4倍的波长λ4的光信号而且完全消除了背景信号的影响；

所述单色光源为激光二极管；或，所述单色光源为单色二极管；

所述单色光源、所述摄像头在乳腺组织样本两面对称设置；

所述计算机对单色光组合进行分离得到单色光组合中的各个单色光源的贡献，据此实现对乳腺的透射高光谱图成像的操作具体为：

以4种波长的发光二极管进行说明，λ1和λ2波长的发光二极管驱动正交方波频率为2倍f，λ3和λ4波长的发光二极管驱动正交方波频率为1倍f，相同驱动频率正交方波的相位相差90；

摄像头采样频率为fs，且fs＝2f，在λ1驱动信号由低变高的过程中采样；

以顺序每8个数字信号为一组进行运算，分别得到4倍的波长λ1、λ2、λ3和λ4的光信号；

所述摄像头为手机摄像头。