[发明专利]多光谱医学成像装置及其方法

权利要求书

1.一种多光谱医学成像装置，包括：

多个照明器件，其布置成照明目标组织，所述多个照明器件包括配置成发射不同近红外波长带的光的近红外照明器件和配置成发射可见光以照明目标组织的可见光照明器件；

物镜；

近红外图像传感器，其定位成顺序地捕获从所述目标组织反射穿过所述物镜的近红外光的图像帧；

可见光图像传感器，其定位成捕获从所述目标组织反射穿过所述物镜的可见光的图像帧；

连接到所述近红外图像传感器和所述可见光图像传感器的图像捕获缓冲器，所述图像捕获缓冲器配置成存储由所述近红外图像传感器顺序地捕获的图像帧和由所述可见光图像传感器捕获的图像帧；

处理器，其连接到所述近红外图像传感器、所述可见光图像传感器、所述多个照明器件和图像捕获缓冲器，所述处理器配置成通过顺序地驱动所述近红外照明器件以发射不同近红外波长带的光来调节所述多个照明器件的近红外光输出来照明所述目标组织，所述处理器进一步配置成：

在存储在所述图像捕获缓冲器中的由所述近红外图像传感器顺序地捕获的图像帧的窗口上进行滚动处理以形成输出帧，每个输出帧包括对于每个由所述近红外图像传感器发射的不同的近红外波长带的每个近红外波长带由所述近红外图像传感器顺序地捕获的图像帧；

当控制所有的所述照明器件不照明所述目标组织时，使用所述近红外图像传感器来捕获所述目标组织的环境红外图像帧，

对于每个相应输出帧，从相应输出帧的每个图像帧减去所述环境红外图像帧；

从所述图像帧确定反射率强度，

对于每个相应输出帧的不同的近红外波长带中的每个近红外波长带，对存储在所述图像捕获缓冲器中的图像帧进行增量处理，其中所述增量处理应用于每个输出帧的不同近红外波长带的每个近红外波长带的反射率强度，以及

利用所述增量处理应用于其上的所述反射率强度来产生所述目标组织的组织动态氧饱和度图谱；以及

输出装置，其连接到所述处理器，用于显示所述组织动态氧饱和度图谱。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器配置成通过比较每个相应输出帧的不同的近红外波长带中的每个近红外波长带的所述反射率强度与不同的近红外波长带中的每个近红外波长带的对照标准而对于每个相应输出帧的不同的近红外波长带中的每个近红外波长带，对存储在所述图像捕获缓冲器中的图像帧进行增量处理。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个照明器件被布置在围绕所述物镜的环中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个照明器件包括具有近红外波长带的至少四个照明器件，所述近红外波长带具有约740、780、850和940纳米的标称峰值波长。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括二向色分束器，其定位于所述物镜和所述近红外图像传感器和所述可见光图像传感器之间，所述二向色分束器布置成在所述近红外图像传感器和所述可见光图像传感器之间分裂来自所述物镜的光。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可见光照明器件包括白光照明器件，其布置成用白光照明所述目标组织。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出装置包括由临床医生观看的显示器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出装置包括投影仪，其定位成将所述组织动态氧饱和度图谱投影在所述目标组织上方的皮肤表面上。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器配置成驱动所述可见光照明器件来照明所述目标组织。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述组织动态氧饱和度图谱的帧速率约等于所有的所述多个照明器件的调制的组合频率。