近红外皮下血管三维成像系统

多部位适用,实时重建

一种集成了均匀近红外光源与GPU加速算法的成像系统,能对皮下血管进行准确的三维重建,适用于颈部等厚组织部位。

Jialing, Qiu · Fu Z. · 金惠良 · Fei, Jian · Xie, Rongli

Guangxue Xuebao/Acta Optica Sinica 2023

参数信息

血管骨架提取时间
64.40 ms
滑动窗口匹配时间
105.32 ms
三维重建总时间
170 ms
重建帧率
5 帧/s

技术优势

厚组织也能成像

通过对称双板 LED 阵列光源提高辐照均匀度,使血管区域在灰度图像中更明显,适用于颈、前臂、手背等部位,包括表面组织较厚的区域。

提取结果更干净

在血管骨架提取流程中加入多尺度 Frangi 滤波、自适应阈值二值化和骨架分支修剪,去除噪声线段,使提取的血管中心线与真实血管一致。

速度提升 64%

算法改写为并行模式并进行 GPU 加速,血管骨架提取平均耗时从 CPU 原算法降至 64.40 ms/帧,降低 64%,总重建时间约 170 ms/帧。

深度估计更准

改进的滑动窗口匹配算法利用左右图像信息计算血管骨架深度,重建出的三维信息准确,且能与真实血管一致。

应用场景