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激光散斑血流成像仪用途给您好的建议,迅微光电公司
发布时间:2020-07-02







武汉迅微光电技术有限公司专业从事生物医学光电子技术领域产品的研发、生产和销售。目前主要产品为激光散斑血流成像仪、内源光信号成像系统、荧光-血流多模态成像系统、高稳定半导体激光器光源等。欢迎来电咨询!!!

激光散斑计量技术可用于对物体表面的粗糙度、振动、形变、缺陷、裂纹等信息的测量,具有非接触、高灵敏、和实时等优点,已在工业检测领域获得广泛应用。近年来在生物医学应用领域也有很大发展,特别是激光散斑成像方法,使用CCD成像,无需扫描即可对组织xy平面内的粒子运动进行二维宽场成像,使其倍受青睐,已被用于种子生物活性、动脉血管粥样化特性,以及皮肤、视网1膜和脑皮层等组织血流动力学变化的检测。






激光在成像领域极具潜力。但“光斑”问题却一直困扰着人们:当传统激光器被用于成像时,由于高空间相干性,会产生大量随机的斑点或颗粒状的图案,严重影响成像效果。一种能够避免这种失真的方法是使用LED光源。但问题是,对高速成像而言,LED光源的亮度并不够。

结构光:首先将结构光投射至物体表面,再使用摄像机接收该物体表面反射的结构光图案,由于接收图案必会因物体的立体型状而发生变形,故可以试图通过该图案在摄像机上的位置和形变程度来计算物体表面的空间信息。普通的结构光方法仍然是部分采用了三角测距原理的深度计算。

     与结构光法不同的是,Light Coding的光源称为“激光散斑”,是激光照射到粗糙物体或穿透毛玻璃后随机形成的衍射斑点。这些散斑具有高度的随机性,而且会随着距离的不同而变换图案。也就是说空间中任意两处的散斑图案都是不同的。只要在空间中打上这样的结构光,整个空间就都被做了标记,把一个物体放进这个空间,只要看看物体上面的散斑图案,就可以知道这个物体在什么位置了。当然,在这之前要把整个空间的散斑图案都记录下来,所以要先做一次光源标定。












散斑现象普遍存在于光学成像的过程中,很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。由于激光的高度相干性,激光散斑的现象就更加明显。人们主要研究如何减弱散斑的影响。在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息,于是产生了许多的应用。例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度,利用散斑的动态情况测量物体运动的速度,利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。激光散斑可以用曝光的办法进行测量,但的测量方法是利用CCD和计算机技术,因为用此技术避免了显影和定影的过程,可以实现实时测量的目的,在科研和生产过程中得到日益广泛的应用,因此是值得在教学实验中推广的一个实验。本实验的目的是让学生初步了解激光散斑的特性,学习有关散斑光强分布和散射体表面位移的实时测量方法:相关函数法,通过本实验还可以了解激光光束的基本特点以及CCD光电数据采集系统。这些都是当代科研和教育技术中很有用的基本技术和知识。激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体(例如毛玻璃)时,在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点,称为激光散斑(Laser Speckles)或斑纹。如果散射体足够粗糙,这种分布所形成的图样是非常特殊和美丽的(对比度为1)。






激光散斑是由无规散射体被相干光照射产生的,因此是一种随机过程。要研究它必须使用概率统计的方法。通过统计方法的研究,可以得到对散斑的强度分布、对比度和散斑运动规律等特点的认识。当激光照射在粗糙表面上时,表面上的每一点都要散射光。因此在空间各点都要接受到来自物体上各个点散射的光,这些光虽然是相干的,但它们的振幅和位相都不相同,而且是无规分布的。来自粗糙表面上各个小面积元射来的基元光波的复振幅互相迭加,形成一定的统计分布。由于毛玻璃足够粗糙,所以激光散斑的亮暗对比强烈,而散斑的大小要根据光路情况来决定。散斑场按光路分为两种,一种散斑场是在自由空间中传播而形成的(也称客观散斑),另一种是由透镜成像形成的(也称主观散斑)。在本实验中我们只研究前一种情况。当单色激光穿过具有粗糙表面的玻璃板,在某一距离处的观察平面上可以看到大大小小的亮斑分布在几乎全暗的背景上,当沿光路方向移动观察面时这些亮斑会发生大小的变化,如果设法改变激光照在玻璃面上的面积,散斑的大小也会发生变化。由于这些散斑的大小是不一致的,因此这里所谓的大小是指其统计平均值。



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