赤外帯域画像検査法の基礎研究

红外波段成像检测方法基础研究

• 批准号: 12878166
• 负责人: 藤正 巖
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: National Graduate Institute for Policy Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12878166/
• 关键词: 赤外線画像; 非侵襲画像計測; 医用画像計測; 汎用CCD; 冷却CCD; 赤外線帯域画像; 生体熱画像; 画像重畳法

赤外線画像は,臨床では現在まで熱画像としての遠赤外線画像のみが利用されてきた.医学では遠赤外線画像のみしか使われていないのは,生体体表から放射される電磁波の波長が10ミクロンの近辺にあったからで,受動的な探査法ではそれ以外の利用法が考えられなかったからにすぎない.本研究では赤外領域をもう一度帯域に分けて分光画像を作り分析してみる価値を検討することにある.赤外線検知器のうち近赤外線の領域は一般のシリコンのCCD素子を利用する.一般のCCD素子は可視光線の550nm(緑)付近から880nmの近赤外線の領域までほぼ平坦な検知特性を示し,感度を上げれば400nmから1000nmまでの可視光線全域と近赤外線画像を検知可能である.最初は民生用のCCDカメラの760nm以上の波長の赤外線カットフィルターを外し,820nm以下の可視光線をカットオフする一般赤外線写真用のフィルターを取り付け,白色光のフラッドランプと830nmの自家製レーザーダイオードを光源として使用した.ついで,特定の波長帯域の画像を得るために,検知器の感度を向上させる必要から冷却型のCCD素子を利用した(検知素子は157万画素のKAF-1600:Kodakを使用).光源には赤外領域まで比較的広範な波長を持つハロゲンライトを用い,カットオフフィルターには730,766,800,830,880,1064nmを用意した.遠赤外線画像及び可視光線画像を同時に撮影するために,既に開発がされている赤外線画像重畳法を用いた.実験対象は健常人の手指と足先部とした.820nm以下の帯域をカットオフした赤外線画像では反射光線で皮下の静脈像が描出される.透過光画像では,光線の射出側で皮下3mm程度までの静脈像が明瞭に描出される.この状態で帯域フィルターをかけてcooled CCDで画像計測を行うと,830nmの波長帯で血管像を描出することができた.各帯域の画像の意味は現在精査中である.

Infrared imaging, clinical imaging, thermal imaging, and far infrared imaging are used. Medical far infrared images are used to detect the wavelength of electromagnetic waves emitted from the body surface. This study focuses on the analysis of spectral images in different regions. Infrared detectors and near infrared fields are generally used for CCD elements. General CCD elements are visible light from 550nm(green) to 880nm in the near infrared field, flat detection characteristics, sensitivity from 400nm to 1000nm in the near infrared image of visible light. At first, the CCD camera for civilian use was selected for infrared light with wavelengths above 760nm, and the visible light with wavelengths below 820nm was selected for general infrared photography. The white light source was selected for use with wavelengths above 830nm. In addition, the image of a specific wavelength band is obtained, and the sensitivity of the sensor is increased. It is necessary to use the cooled CCD element (the sensor element is 1.57 million pixels and the KAF-1600:Kodak is used). The wavelength range of the light source is 730,766,800,830,880,1064nm. The infrared ray image and the visible ray image are simultaneously imaged. The infrared image of the finger and foot of a healthy person is reflected in the reflected light and the subcutaneous vein image is drawn in the band below 820 nm. Through the light image, the light emission side is 3mm below the skin, and the vein image is clearly described. The state of the band is cooled CCD image measurement,830nm wavelength band blood vessel image mapping. The portrait of each zone means that it is now in the process of careful investigation.

项目成果

Fujimasa I,and Nakazawa H: "Emerging new era of advanced infrared imaging : from clinical thermal imaging to clinical infrared imaging."Biomedical Thermology. 19(1). 22 (1999)

Fujimasa I 和 Nakazawa H：“先进红外成像新时代的出现：从临床热成像到临床红外成像。”生物医学热学。

Fujimasa I,and Nakazawa H: "Structural and functional tissue analysis under skin using near infrared spectral imaging."Proc.of 1st Joint BMES/EMBS Conference. 1114 (1999)

Fujimasa I 和 Nakazawa H：“使用近红外光谱成像进行皮肤下的结构和功能组织分析。”第一届 BMES/EMBS 联合会议记录。

Fujimasa I,Nakazawa H,and Kawada S: "A new thermal coronary angiography system."Thermology International. 11(1). 25-28 (2001)

Fujimasa I、Nakazawa H 和 Kawada S：“一种新的热冠状动脉血管造影系统。”国际热学。

Fujimasa I,Miyasaka E,Nakazawa E,and Matsuura H: "System dynamics analysis of dynamic far infrared images in medicine"Proc.of 1st Joint BMES/EMBS Conference. 1107 (1999)

Fujimasa I、Miyasaka E、Nakazawa E 和 Matsuura H：“医学动态远红外图像的系统动力学分析”第一届 BMES/EMBS 联合会议论文集。

Fujimasa I,Chinzei T,and Saito: "Converting far infrared image information to other physiological data."IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. (19)3. 71-76 (2000)

Fujimasa I、Chinzei T 和 Saito：“将远红外图像信息转换为其他生理数据。”IEEE 医学和生物学工程杂志。