激光散斑血流成像(LSI,Laser Speckle Imaging)是一种非侵入的、无需扫描的全场光学高分辨成像技术,能够用于术中血流实时监测,皮肤疾病治果评估,血流监测等。实时的激光散斑血流成像系统具有重大意义,但是激光散斑血流成像数据处理计算量过高,因此,实时的激光散斑血流成像系统的实现面临很大挑战。本文的主要目的是在数据处理算法上进行优化、采用并行计算、研制
高能激光成像仪
激光散斑血流成像(LSI,Laser Speckle Imaging)是一种非侵入的、无需扫描的全场光学高分辨成像技术,能够用于术中血流实时监测,皮肤疾病治果评估,血流监测等。实时的激光散斑血流成像系统具有重大意义,但是激光散斑血流成像数据处理计算量过高,因此,实时的激光散斑血流成像系统的实现面临很大挑战。本文的主要目的是在数据处理算法上进行优化、采用并行计算、研制硬件处理器等方法,实现激光散斑血流成像数据处理分析；基于激光散斑血流成像硬件处理器,研制出一种激光散斑血流成像的SoC (System on Chip)系统；并进一步在SoC系统基础上,实现图像数据无线传输功能,研制出一种微型激光散斑血流成像系统。
由于具有非接触，无创伤，在体成像等优点，激光散斑成像技术非常适用于微循环血流的测量。使用激光散斑技术可以测量血管管径，血管密度，血液流速和血流灌注量等微循环参数，结合血压、血气等生理监测仪器，可以用来研究血液、及组织液的流变学特性。通过考察微循环血管的结构，微循环功能以及代谢活动，可以研究、水肿、出血、过敏损伤等基本病理过程中微循环改变的规律及其病理机制，对疾病诊断，病情分析，救治措施和开发都具有重要的意义。皮肤的真皮层及皮下组织有丰富的微血管，除维持皮肤的营养供应外，还对体温调节起重要作用。研究皮肤的微循环有利于各类，局部、外伤、和等诊断和。目前激光散斑应用于皮肤微循环的应用较少，Choi 观察了啮齿动物背部皮肤的表皮及表皮以下血流变化；Bray 比较了激光和激光散斑的皮肤微循环血流测量 。激光技术在皮肤微循环测量中的应用非常广泛。
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散斑现象普遍存在于光学成像的过程中，很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。人们主要研究如何减弱散斑的影响。在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，于是产生了许多的应用。例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体运动的速度，利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。激光散斑可以用曝光的办法进行测量，但的测量方法是利用CCD和计算机技术，因为用此技术避免了显影和定影的过程，可以实现实时测量的目的，在科研和生产过程中得到日益广泛的应用，因此是值得在教学实验中推广的一个实验。
散斑现象普遍存在于光学成像的过程中，很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。人们主要研究如何减弱散斑的影响。在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，于是产生了许多的应用。例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体运动的速度，利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。激光散斑可以用曝光的办法进行测量，但的测量方法是利用CCD和计算机技术，因为用此技术避免了显影和定影的过程，可以实现实时测量的目的，在科研和生产过程中得到日益广泛的应用，因此是值得在教学实验中推广的一个实验。本实验的目的是让学生初步了解激光散斑的特性，学习有关散斑光强分布和散射体表面位移的实时测量方法：相关函数法，通过本实验还可以了解激光光束的基本特点以及CCD光电数据采集系统。这些都是当代科研和教育技术中很有用的基本技术和知识。激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体（例如毛玻璃）时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑（Laser Speckles）或斑纹。如果散射体足够粗糙，这种分布所形成的图样是非常特殊和美丽的（对比度为1）。
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