一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术制造技术

本发明专利技术公开了一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术，包括相机、采集卡、尼康镜头、直流稳压电光源、激光光源、大鼠夹持器和三轴云台，所述Hyper Terminal用于相机内部参数文件设置，Labview用于声音刺激的施加和图像采集，Camera File Generator用于设置输出分辨率和比特值，Matlab用于数据分析。本发明专利技术通过直流稳压电光源采用530nm直流光源，照射特定脑区，使用Dalsa 1M60相机采集特定时间段内的脑区图像变化，绘制变化率热力图，从而分析神经元及其皮层的变化，信号处理通过采集的所有图像先利用U5滤波器进行滤波，初步的排除杂波干扰，提升信噪比，避免导线的晃动硬件平台的抖动问题选用三轴云台支架，可一定程度降低外界抖动带来的干扰。度降低外界抖动带来的干扰。度降低外界抖动带来的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术


[0001]本专利技术涉及像素点分辨率变化分析
，特别涉及一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术。

技术介绍

[0002]基于内源信号的脑功能光学成像是一种新兴的脑成像技术，它因空间分辨率高、可长时间在体记录、结构简单等特点，可以有效地帮助研究人员探索大脑功能。该技术的信号主要是来自于皮层局部氧消耗所造成的血红蛋白氧化水平的变化，通过测量皮层反射和后向散射光光强，来反映皮层功能活动引起的局部氧合血红蛋白、还原血红蛋白浓度以及组织光散射特性的改变。现有技术中，成像技术不够完善，不能够很好的呈现出想要的效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0005]本专利技术一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术，包括相机、采集卡、尼康镜头、直流稳压电光源、激光光源、大鼠夹持器和三轴云台，所述Hyper Terminal用于相机内部参数文件设置，Labview用于声音刺激的施加和图像采集，Camera File Generator用于设置输出分辨率和比特值，Matlab用于数据分析。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述相机内部文件设置具体步骤如下：
[0007]a.首先需要对相机内部文件进行设置，利用到的软件是Hyper Terminal，首先需要进行串口通讯设置使软件与相机建立通讯联系，比特率设置为9600bps，数据位设置为8bits，1stop bit；
[0008]b.设置完成后便可以与相机进行通讯联系，之后对相机输出文件格式进行更改，设置相机曝光时间为0.1s，Binning设置为2x2输出；
[0009]c.使用Camera File Generator设置相机输出图片分辨率为512x512，图像为12bit，利用该软件的Histogram功能检测生成图像的整体亮度值，调节相机镜头的光圈和外部光源，使图像亮度在一个合理的范围内，使用Labview的Vision Acquisition对照片的输出地址进行设置。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述图像采集包括两部分，一部分为声音刺激施加，一部分为同步的图像采集，两部分需要同时运行，对于声音刺激部分，设置的运行逻辑为首先等待1s，以供相机采集10帧图像作为分析基底，后给予1s的10khz声音刺激，在1s内的声音刺激内，每间隔0.05s给声音0.05s，即1s内累计给声5次，单次给声之间间隔0.5s，后继续等待28s，单个循环持续30s，与此同时相机以10fps的速率连续拍摄图像，在运行完设定的循环次数后，整个程序一同停止。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述数据分析通过采集到的图像首先需要进行降噪滤波处理，为的是滤掉干扰信号，通过U5滤波器进行过滤，使每张照片的像素点乘以滤波器所给的权重，得到滤波后的图像，图像滤波之后进行图像的融合，求每5张照片的R、G、B的平均数值，得到一张融合的图片，进一步降低干扰信号的干扰，图像融合后，分析相邻两张照片之间的所有点的变化率，将变化率用热点图的形式表现出来，后分析点坐标值的变化，根据热点图所示，确定该位置点坐标，以融合后的第一张照片该点坐标亮度值为基准，统计所有照片该点位置的相较于基准值的亮度变化，后作图表示出来。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述直流稳压电光源的电源线接口皆使用焊锡进行焊接固定，采用4节1号电池串联组成电池组供电。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0014]1：本专利技术通过直流稳压电光源采用530nm直流光源，照射特定脑区，使用Dalsa 1M60相机采集特定时间段内的脑区图像变化，分析相机采集到的画面中每个像素点的变化率，绘制变化率热力图，从而分析神经元及其皮层的变化，信号处理通过采集的所有图像先利用U5滤波器进行滤波，初步的排除杂波干扰，提升信噪比，避免导线的晃动硬件平台的抖动问题选用三轴云台支架，确保实验相机的重量在云台可承受重量范围之内，可一定程度降低外界抖动带来的干扰。
附图说明
[0015]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0016]图1是本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]实施例1
[0019]如图1所示，本专利技术提供一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术，包括相机、采集卡、尼康镜头、直流稳压电光源、激光光源、大鼠夹持器和三轴云台，Hyper Terminal用于相机内部参数文件设置，Labview用于声音刺激的施加和图像采集，Camera File Generator用于设置输出分辨率和比特值，Matlab用于数据分析。
[0020]进一步的，相机内部文件设置具体步骤如下：
[0021]a.首先需要对相机内部文件进行设置，利用到的软件是Hyper Terminal，首先需要进行串口通讯设置使软件与相机建立通讯联系，比特率设置为9600bps，数据位设置为8bits，1stop bit；
[0022]b.设置完成后便可以与相机进行通讯联系，之后对相机输出文件格式进行更改，设置相机曝光时间为0.1s，Binning设置为2x2输出；
[0023]c.使用Camera File Generator设置相机输出图片分辨率为512x512，图像为12bit，利用该软件的Histogram功能检测生成图像的整体亮度值，调节相机镜头的光圈和外部光源，使图像亮度在一个合理的范围内，使用Labview的Vision Acquisition对照片的
输出地址进行设置。
[0024]图像采集包括两部分，一部分为声音刺激施加，一部分为同步的图像采集，两部分需要同时运行，对于声音刺激部分，设置的运行逻辑为首先等待1s，以供相机采集10帧图像作为分析基底，后给予1s的10khz声音刺激，在1s内的声音刺激内，每间隔0.05s给声音0.05s，即1s内累计给声5次，单次给声之间间隔0.5s，后继续等待28s，单个循环持续30s，与此同时相机以10fps的速率连续拍摄图像，在运行完设定的循环次数后，整个程序一同停止。
[0025]数据分析通过采集到的图像首先需要进行降噪滤波处理，为的是滤掉干扰信号，通过U5滤波器进行过滤，使每张照片的像素点乘以滤波器所给的权重，得到滤波后的图像，图像滤波之后进行图像的融合，求每5张照片的R、G、B的平均数值，得到一张融合的图片，进一步降低干扰信号的干扰，图像融合后，分析相邻两张照片之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术，包括相机、采集卡、尼康镜头、直流稳压电光源、激光光源、大鼠夹持器和三轴云台，其特征在于，所述Hyper Terminal用于相机内部参数文件设置，Labview用于声音刺激的施加和图像采集，Camera File Generator用于设置输出分辨率和比特值，Matlab用于数据分析。2.根据权利要求1所述的一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术，其特征在于，所述相机内部文件设置具体步骤如下：a.首先需要对相机内部文件进行设置，利用到的软件是Hyper Terminal，首先需要进行串口通讯设置使软件与相机建立通讯联系，比特率设置为9600bps，数据位设置为8bits，1stop bit；b.设置完成后便可以与相机进行通讯联系，之后对相机输出文件格式进行更改，设置相机曝光时间为0.1s，Binning设置为2x2输出；c.使用Camera File Generator设置相机输出图片分辨率为512x512，图像为12bit，利用该软件的Histogram功能检测生成图像的整体亮度值，调节相机镜头的光圈和外部光源，使图像亮度在一个合理的范围内，使用Labview的Vision Acquisition对照片的输出地址进行设置。3.根据权利要求1所述的一种基于像素点分辨率变化分析的内源性信号成像技术，其特征在于，所述图像采集包...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏爽，巩臣，王晨曦，
申请(专利权)人：巩臣，
类型：发明
国别省市：