超光谱成像技术

 共1页  1 

 

【项目简介】

光谱分析是自然科学中一种重要的研究手段，光谱技术能检测到被测物体的物理结构和化学成分等指标；光谱成像技术是光谱分析技术和图像分析技术发展的必然结果，是二者完美结合的产物；它不仅具有光谱分辨能力，还有图像分辨能力，可以对被测物体进行定性、定量和定位分析，利用物体表面成分的光谱差异，可以实现对目标的精确识别和定位，在物质识别、遥感探测和医疗诊断等领域具有广泛的应用。

光谱成像技术按照光谱识别能力可以分为多光谱、高光谱和超光谱成像技术：多光谱成像—光谱分辨率Δλ／λ=0.1数量级，在可见-近红外区域只有几个波段；高光谱成像—光谱分辨率Δλ／λ=0.01数量级，在可见-近红外区域有几百个波段，光谱分辨率达nm量级；超光谱成像—光谱分辨率Δλ／λ=0.001量级，在可见-近红外区域有数千个波段。

【研究方向】

研究光谱成像技术在皮肤烧伤诊断、病变组织识别方面的应用。

【技术独创性】

基于液晶电控双折射效应，以液晶电控可变延迟片为主要元件构成可调滤光片，电控实现光谱扫描，结合光谱数据后处理方式，实现一定谱段内的高、超光谱成像。通过建立光谱数据库和结合相应的光谱识别软件，完成对不同组织的精确光谱识别。

另外，通过控制入射光能量和波长，获取不同穿透深度皮肤组织的二维图像序列，基于光在皮肤中传输的物理模型，构建皮肤组织三维断层图像，实现对烧伤深度的判断。

推广的领域：

医学诊断领域

(a) 皮肤烧伤识别

(b) 病变组织识别

图1  光谱成像技术在医学诊断中的应用

图2  高光谱分光示意图

 

 图3  光谱成像装置示意图和光谱扫描序列

图4  光谱图像处理、识别和皮肤三维断层的构建流程

图5  皮肤烧伤组织的光谱诊断结果

 

 

【社会应用】

目前已开展了光谱成像技术在识别不同烧伤程度的皮肤组织识别方面的医学应用，获得了不同烧伤程度的皮肤组织的光谱差异。