[发明专利]基于数字锁相检测技术的光学拓扑成像系统及方法

摘要

本发明属于近红外组织光学成像领域，涉及一种基于数字锁相检测技术的光学拓扑成像系统，包括光源部分，探测部分，数据采集部分和计算机，其中，光源部分包括至少2个不同近红外波长的激光器、多通道直接数字合成正弦信号调制器、单模光纤、波分复用器和光开关；探测部分包括多根源光纤和探测光纤、源-探测光纤布配贴片、四个硅光电二极管探测器以及多通道的程控滤波放大器，源-探测光纤布配贴片包括分别分布在一个正方形的四个顶点和中心的五个源点，以及分布在四个边的中点位置的四个探测点。本发明同时提供一种采用上述系统实现的组织体成像方法。本发明提供成像系统价格低廉，定性测量成像稳定性好，并可提高系统的测量面积及其精确度。

主权项

一种基于数字锁相检测技术的光学拓扑成像系统，包括光源部分，探测部分，数据采集部分和计算机，其中，光源部分：包括至少2个不同近红外波长的激光器、多通道直接数字合成正弦信号调制器、单模光纤、波分复用器和光开关，多通道直接数字合成正弦信号调制器用于输出对不同近红外波长的激光器进行调制的不同频率的正弦信号；经过调制的多个所激光器产生的不同波长的近红外激光由多路单模光纤耦合到波分复用器并由一路光纤输出；光开关实现对不同的光源入射位置进行转换；探测部分：包括多根源光纤和探测光纤、源‑探测光纤布配贴片、四个硅光电二极管探测器以及多通道的程控滤波放大器，源光纤用于传导照射到组织体表面不同源位置的入射光，探测光纤用于传导由组织体表面不同探测位置反射的漫反射光，源‑探测光纤布配贴片用于布配源、探测光纤以实现光源从不同源点入射和探测器从不同的探测点接收出射光，所述的源‑探测光纤布配贴片包括分别分布在一个正方形的四个顶点和中心的五个源点，以及分布在四个边的中点位置的四个探测点，形成十二个等距的源‑探测对，每个源‑探测对对应一个采样点；每个硅光电二极管探测器连接到一个探测点，用于将该探测点对应光纤采集的漫反射混合信号转换成电信号，程控滤波放大器用于将各个硅光电二极管探测器输出的电信号进行放大和滤波；数据采集部分：用于对经过放大和滤波的电信号进行采集并进行模数转换。计算机：对由数据采集部分输入的数字信号进行数字锁相和重建成像处理。