低コヒーレンス干渉法に基づく動的スペックルを利用した皮下腫瘍診断装置の開発

基于低相干干涉测量的动态散斑皮下肿瘤诊断装置研制

• 批准号: 15760306
• 负责人: 横井 直倫
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Asahikawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760306/
• 关键词: 低コヒーレンス干渉法; スペックル; 断層計測; 血流計測; 腫瘍診断; 画像処理

まず,低コヒーレンスレーザーを散乱体や懸濁媒質などの後方にある運動拡散面に照射したときに発生する動的スペックルを新設の冷却CCDカメラで撮影し,映像上の各画素におけるスペックル強度の時間変化率を新設のパーソナルコンピュータで計算し,ディスプレイ上にコントラストで可視化できる画像処理ソフトウェアをアプリケーション開発ツールMATLABにより作成した.本方法の遂行にあたって,スペックル変動が速くなると強度変化が1/30秒というCCDカメラの走査周期内で平均化され速さを正確に再現できなくなる問題があったため,その解決法として連続する2画像の強度平均偏差を利用した新規な画像処理法を導入し,スリガラスの背後にある速度既知の運動拡散面を測定対象とした実験でその有効性を確認した.さらに,画像処理段階でスペックル画像に2値化処理を適用することにより,運動体速度に対するスペックル変動の検出感度を最大で6倍程度向上させられることも確認した.以上の結果から,従来のコヒーレンスの良いレーザーでは実現できなかった散乱体背後にある運動体の奥行位置と速度の同時計測が可能であることを実証した.最後に,擬似生体試料としてイントラリピッド水溶液,また血液試料として絵具溶液を使用して作成した皮膚モデルを測定対象として,本研究で開発した皮膚下腫瘍診断装置の性能試験を実施した.その結果,擬似生体試料下の血流の深さを約20μmの奥行分解能で計測でき,また血流の相対速度可視化に関してもコントラストと速度の間に良好な直線性が得られ,提案手法の有効性を確認することができた.

In this paper, the computer is used to illuminate the scattered surface behind the computer media. The new cooling CCD camera camera is used to calculate the image strength of each pixel on the image. You can use the image to make a picture of yourself. You can use the MATLAB image to make a picture. In this method, the speed test is performed, and the intensity is enhanced. During the 30-second CCD cycle, the average speed is correct, and the problem is correct. The image strength average deviation is calculated by using the new rule image processing method. On the back of the machine, the speed of the machine is not only known, but also known that the measurement of the scatter surface is related to the accuracy. In the portrait, the portrait, the image, the speed, the speed, the sensitivity, the maximum sensitivity, 6 times the maximum sensitivity. As a result of the above results, it is necessary to determine the location and speed of the vehicle on the back of the scattered body and at the same time. In the end, it seems that the raw material is used to test the water solution, the blood material and the solution is used to determine the performance of the equipment. In this study, the performance of the equipment is tested. The results show that the depth of the blood flow is about 20 μ m. The decomposition energy of the Olympic row is calculated. The relative velocity of the blood flow can be reduced. The speed of the blood flow is very good.

项目成果

Naomichi Yokoi: "Image processing of dynamic speckle patterns for effective velocity sensing"Proceedings of SICE-Society of Instrument and Control Engineers Annual Conference 2004 in Sapporo. (in press)(発表予定). (2004)

Naomichi Yokoi：“有效速度传感的动态散斑图案的图像处理”2004 年札幌仪器与控制工程师协会年会论文集（2004 年）。

運動体速度の干渉画像計測における差分平均処理の検討

运动体速度干涉图像测量微分平均处理研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第40回応用物理学会北海道支部/第1回日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集
• 作者: 横井直倫;Naomichi Yokoi;Naomichi Yokoi;横井直倫;横井直倫
• 通讯作者: 横井直倫

Image processing of dynamic speckle patterns for effective velocity sensing

用于有效速度传感的动态散斑图案的图像处理

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of SICE-Society of Instrument and Control Engineers Annual Conference 2004 in Sapporo
• 作者: 横井直倫;Naomichi Yokoi
• 通讯作者: Naomichi Yokoi

Theoretical study of dual burst LDV technique for measurements of the particle velocity, size, and absorption coefficient

双脉冲 LDV 技术测量粒子速度、尺寸和吸收系数的理论研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the 7th International Congress on Optical Particle Characterization (OPC2004)
• 作者: 横井直倫;Naomichi Yokoi;Naomichi Yokoi
• 通讯作者: Naomichi Yokoi

横井直倫: "スペックル干渉画像を用いた速度可視化におけるスペックルサイズの効果"第36回計測自動制御学会北海道支部学術講演会論文集. 103-104 (2004)

横井直友：“使用散斑干涉图像的散斑尺寸对速度可视化的影响”第 36 届仪器与控制工程师学会北海道分会学术会议论文集 103-104（2004 年）。