一种用于乳腺疾病检测的新型近红外成像系统-计算机应用与软件.PDF

第３０卷第２期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３０Ｎｏ．２ ２０１３年２月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｆｅｂ．２０１３ 一种用于乳腺疾病检测的新型近红外成像系统 李文科　邓艳琼　李凯扬 （武汉大学电子科技与技术系　湖北武汉４３００７２） 摘　要　　基于近红外光的乳腺癌诊断技术一直是生物医学工作者的研究热点，研制一种用于监测和处理乳腺组织近红外透射光 的成像系统。系统选用７６０ｎｍ和８５０ｎｍ两种近红外光分时透射乳腺组织，经同步采集、图像配准、信号分离滤波后计算功率谱、互 相关曲线和互相关系数等以研究透射光的频域特性。着重介绍该成像系统的原理以及软硬件模块的设计和实现。 关键词　　近红外光　乳腺癌诊断　同步采集　图像配准　频域特性 中图分类号　ＴＰ３９１．４１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１３．０２．０７５ ＡＮＥＷＮＥＡＲＩＮＦＲＡＲＥＤＩＭＡＧＥＳＹＳＴＥＭＦＯＲＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＯＦＢＲＥＡＳＴＤＩＳＥＡＳＥ  ＬｉＷｅｎｋｅ　ＤｅｎｇＹａｎｑｉｏｎｇ　ＬｉＫａｉｙａｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｄｉａｇｎｏｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｌｉｇｈｔｉｓａｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｐｉｃｉｎｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄ．Ａｎｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｌｉｇｈｔｏｆｂｒｅａｓｔｔｉｓｓｕｅｉｓｓｅｌｆｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｂｒｅａｓｔｔｉｓｓｕｅｉｓｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｂｙ ７６０ｎｍａｎｄ８５０ｎｍｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｌｉｇｈｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｉｍｉｎｇ，ａｎｄａｆｔｅｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃａｐｔｕｒｅ，ｉｍａｇｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ｓｉｇｎａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｆｉｌ ｔｅｒ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｃｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓａｎｄｃｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｉｍｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｌｉｇｈｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｉｓｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｅｌａｂｏｒａｔｅｌｙｄｅｃｌａｒｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆｉｔｓｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｍｏｄｕｌｅｓａｒｅａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ 　　Ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｌｉｇｈｔ　Ｂｒｅａｓｔｃａｎｃｅｒｄｉａｇｎｏｓｉｓ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｉｍａｇｅｃａｐｔｕｒｅ　Ｉｍａｇｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎ 血红蛋白包含含氧血红蛋和去氧血红蛋白两种［１］，在８００ｎｍ附 ０　引　言 近二者具有相等的吸收系数；７６０ｎｍ正是去氧血红蛋白的吸收 峰，８５０ｎｍ位置是含氧血红蛋白的吸收峰（如图１所示），这两种 光作为一种电磁波，透射过人体组织后将携带组织的功能 波长的透射光正好代表了乳腺组织当前