激光散斑血流成像(LSI,Laser Speckle Imaging)是一種非侵入的、無需掃描的全場光學高分辨成像技術,能夠用于術中血流實時監測,皮膚疾病治果評估,血流監測等。實時的激光散斑血流成像系統具有重大意義,但是激光散斑血流成像數據處理計算量過高,因此,實時的激光散斑血流成像系統的實現面臨很大挑戰。本文的主要目的是在數據處理算法上進行優化、采用并行計算、研制
高能激光成像儀
激光散斑血流成像(LSI,Laser Speckle Imaging)是一種非侵入的、無需掃描的全場光學高分辨成像技術,能夠用于術中血流實時監測,皮膚疾病治果評估,血流監測等。實時的激光散斑血流成像系統具有重大意義,但是激光散斑血流成像數據處理計算量過高,因此,實時的激光散斑血流成像系統的實現面臨很大挑戰。本文的主要目的是在數據處理算法上進行優化、采用并行計算、研制硬件處理器等方法,實現激光散斑血流成像數據處理分析；基于激光散斑血流成像硬件處理器,研制出一種激光散斑血流成像的SoC (System on Chip)系統；并進一步在SoC系統基礎上,實現圖像數據無線傳輸功能,研制出一種微型激光散斑血流成像系統。
由于具有非接觸，無創傷，在體成像等優點，激光散斑成像技術非常適用于微循環血流的測量。使用激光散斑技術可以測量血管管徑，血管密度，血液流速和血流灌注量等微循環參數，結合血壓、血氣等生理監測儀器，可以用來研究血液、及組織液的流變學特性。通過考察微循環血管的結構，微循環功能以及代謝活動，可以研究、水腫、出血、過敏損傷等基本病理過程中微循環改變的規律及其病理機制，對疾病診斷，病情分析，救治措施和開發都具有重要的意義。皮膚的真皮層及皮下組織有豐富的微血管，除維持皮膚的營養供應外，還對體溫調節起重要作用。研究皮膚的微循環有利于各類，局部、外傷、和等診斷和。目前激光散斑應用于皮膚微循環的應用較少，Choi 觀察了嚙齒動物背部皮膚的表皮及表皮以下血流變化；Bray 比較了激光和激光散斑的皮膚微循環血流測量 。激光技術在皮膚微循環測量中的應用非常廣泛。
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散斑現象普遍存在于光學成像的過程中，很早以前牛頓就解釋過恒星閃爍而行星不閃爍的現象。由于激光的高度相干性，激光散斑的現象就更加明顯。人們主要研究如何減弱散斑的影響。在研究的過程中發現散斑攜帶了光束和光束所通過的物體的許多信息，于是產生了許多的應用。例如用散斑的對比度測量反射表面的粗糙度，利用散斑的動態情況測量物體運動的速度，利用散斑進行光學信息處理、甚至利用散斑驗光等等。激光散斑可以用曝光的辦法進行測量，但的測量方法是利用CCD和計算機技術，因為用此技術避免了顯影和定影的過程，可以實現實時測量的目的，在科研和生產過程中得到日益廣泛的應用，因此是值得在教學實驗中推廣的一個實驗。
散斑現象普遍存在于光學成像的過程中，很早以前牛頓就解釋過恒星閃爍而行星不閃爍的現象。由于激光的高度相干性，激光散斑的現象就更加明顯。人們主要研究如何減弱散斑的影響。在研究的過程中發現散斑攜帶了光束和光束所通過的物體的許多信息，于是產生了許多的應用。例如用散斑的對比度測量反射表面的粗糙度，利用散斑的動態情況測量物體運動的速度，利用散斑進行光學信息處理、甚至利用散斑驗光等等。激光散斑可以用曝光的辦法進行測量，但的測量方法是利用CCD和計算機技術，因為用此技術避免了顯影和定影的過程，可以實現實時測量的目的，在科研和生產過程中得到日益廣泛的應用，因此是值得在教學實驗中推廣的一個實驗。本實驗的目的是讓學生初步了解激光散斑的特性，學習有關散斑光強分布和散射體表面位移的實時測量方法：相關函數法，通過本實驗還可以了解激光光束的基本特點以及CCD光電數據采集系統。這些都是當代科研和教育技術中很有用的基本技術和知識。激光自散射體的表面漫反射或通過一個透明散射體（例如毛玻璃）時，在散射表面或附近的光場中可以觀察到一種無規分布的亮暗斑點，稱為激光散斑（Laser Speckles）或斑紋。如果散射體足夠粗糙，這種分布所形成的圖樣是非常特殊和美麗的（對比度為1）。
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