激光散斑成像的研究进展
激光散斑成像的研究进展
激光散斑成像的研究进展摘要：事实上激光散斑成像在我们的生活中早就得到了广泛的应用、只是我们平常没有注意而已。
例如在医学方面：利用激光散斑成像仪监测肠系膜上微循环血流时空响应特性，此发明一种利用激光散斑成像仪监测肠系膜上微循环血流时空响应特性的方法，包括光路和成像系统。
光路由氦氖激光器发出的光束耦合到光纤束形成均匀扩散光束构成；成像系统由带ＣＣＤ相机的立体显微镜、图像采集卡与图像采集控制软件、信号分析软件构成（1）。
利用激光散斑成像监测光动力治疗的血管损伤效应，研究表明,通过对血管管径和血流速度的监测,激光散斑衬比成像技术可以用于评估光动力治疗过程中的肿瘤周围血管损伤效应（2）。
在与环境相关的方面：近几年，研究出了一种先进的方法检测环境污染浓度的方法，提出了一种利用激光散斑和散斑照相技术的污染扩散非定常瞬时全场浓度测量的新方法。
根据污染烟雾粒子成像、粒子散射、统计光学以及数字图像处理技术,从理论上详细论证了浓度场全场测量的原理和此方法测量的局限性,为进一步设计浓度场测量系统提供了参考依据（3）。
当然激光散斑成像，主要是用在成像方面。
特别是现代、随着照相技术的快速发展，激光散斑成像占据了越来越重要的地位。
关键词：激光散斑成像技术成像监测时空散斑效应外差探测信号引言：激光散斑技术由来已久，在牛顿的那个时代就已经开始被人们认识，那时牛顿就已经认识到“恒星闪烁”而“行星不闪烁”。
随科学技术的快速发展，激光散斑得到了越来越重要的应用。
是在成像方面，可以利用激光成像技术研究坐骨神经刺激时大老鼠躯体的感觉;在军事方面，有了合成孔径激光雷达监测激光散斑时空效应。
激光散斑的基础知识对于激光散斑在很久以前人类就已经开始了研究。
1730年牛顿已经注意到"恒星闪烁"而行星不闪烁，光源发出的光被随机介质散射在空间形成的一种斑纹。
1960年世界出现了激光器，高度相干性的激光照在粗糙表面很容易看到这种图样，散斑携带大量有用信息。
激光散斑成像中的手部皮肤图像配准
监测血管中的血流变化不仅对研究生物组织功能和疾病病理具有极其重要的意义,而且也是临床上病情分析、疗效评估的重要手段之一。
激光散斑成像技术(Laser Speckle Imaging, LSI)是一种相对较新的光学成像技术,首先由Briers等[1]人提出,之后被Boas等[2]人将该技术用于研究生物体的血流特征。
相对于传统的血流监测技术,激光散斑成像技术以其非侵入、无损伤、无需造影剂即可对表层血管进行微米级的高分辨率、全场、长时监测,广泛应用于人体血流的宽场、长时成像领域,尤其是在评估皮肤表层血流特征信息的临床前和临床医学应用。
本文针对人体手部皮肤表层灌注成像的临床应用,设计了一套基于激光散斑衬比分析技术的成像系统,提出了一种基于增强相关系数最大化的配准分析方法。
1临床手功能成像系统临床手功能成像系统主要应用于皮肤烫伤、系统硬化症等疾病中对手掌、手臂皮肤表层血流进行长时间的高分辨率成像,该成像系统主要激光光源、激光控制器、CMOS相机、数据采集处理器四个部分构成。
图1a临床手功能成像系统的设备原理图,b实物图其中,He-Ne激光光源(波长780nm,功率10mW,L780p010, Thorlabs,USA)附带有一个直径约5cm的光源扩散器,以使光源能够均匀地打在目标物体表面。
经被测目标反射后的光源被背照式CMOS相机(Sony;像素1280×720P;位深8bit;帧速率30fps)接收。
需要注意的是,在我们的系统中,使用的是780nm 的He-Ne红光,因此仅仅使用了采集到的图像的R通道。
最后,将采集到的图像通过USB2.0接口传输到PC端(Intel双核,3.00GHz,4GRAM),因此将PC作为成像系统中的数据采集处理器。
此外,我们采用了半封闭窗口设计用于减少被试者在试验数据采集过程中身体移动引发的图像抖动问题。
2激光散斑成像中的配准方法2.1激光散斑衬比成像原理激光照射粗糙物体表面时,在成像系统中会形成一些随机的颗粒状斑点,这些斑点会随着物体的运动而不停地闪烁,后来人们把这种斑点称为散斑。
生物组织高分辨激光散斑血流成像技术研究
第八届全国光生物学学术会议 口头报告OR1生物组织高分辨激光散斑血流成像技术研究李鹏程11华中科技大学武汉光电国家实验室（筹），武汉430074洪山区珞瑜路1037号(pengchengli@)血流是衡量生物体机能状态的重要指标，局部组织血流速度、氧合血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度、氧代谢率、血容量、血流灌注率、血管形态、血管密度等参数在生命科学基础研究、疾病的临床诊疗以及药物研发中均占有非常重要的地位。
而传统的血流检测方法大多不具备成像能力，即无空间分辨能力，如容积导纳描记、基于阻抗测量的血流检测、激光多普勒流速仪等，不利于深入研究生物功能和进行疾病诊疗。
随着生命科学研究的不断深入，各学科领域对血流检测技术和仪器都提出了新的要求，高分辨血流成像成为国际生物医学成像领域的关注热点。
一方面，需要提高成像的时间和空间分辨率；另一方面，还需要使其具备同时获取血氧、血容量、血流等多个参数的动态变化信息。
在临床领域，近年来术中X射线血管造影、术中超声多普勒和术中荧光造影等血流成像设备正逐渐在神经外科、心脏外科等手术导航中发挥着越来越重要的作用。
然而，术中X射线血管造影和术中荧光血管造影技术均需向病患注射造影剂，常引起造影剂过敏等副作用，且由于造影剂在体内的代谢，能进行成像的有效工作时间很短，不利于连续监测。
X射线的辐射作用对病患和医生健康还有较大的潜在危害。
实时多参数血流成像眼底高对比度血管造影、断肢再植、烧伤、皮肤疾病诊疗等也具有重要意义。
临床上急需实时、高分辨、无需标记、非接触式的血流成像设备。
激光散斑是指相干光照射在光学粗糙的物体表面后，通过反射或折射后在一定距离处形成杂散无规的斑点式光强分布。
当激光所照射的物体发生运动时，所形成的散斑图样也发生随机的变化，称之为动态散斑。
该动态散斑图样在时间和空间上的光强变化包含物体运动的信息。
激光散斑计量技术可用于对物体表面的粗糙度、振动、形变、缺陷、裂纹等信息的测量，具有非接触、高灵敏、高精度和实时等优点，已在工业检测领域获得广泛应用。
脑科学研究中激光散斑成像技术的运用-医学技术论文-基础医学论文-医学论文
脑科学研究中激光散斑成像技术的运用-医学技术论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：激光散斑衬比成像（Laser Speckle Contrast Imaging, LSCI）是一种非扫描式实时血流动力学成像技术，具有高分辨率、快速实时成像、非接触、仪器结构较简单等优势。
尽管由于深度分辨率的限制，LSCI主要用于浅表组织测量，但其在神经疾病、皮肤病等领域的基础研究及临床应用中展现出良好的应用潜力。
本文简要地介绍了激光散斑衬比成像技术的基本原理与技术进展，综述了其在脑卒中、吸毒成瘾、阿尔兹海默症等脑疾病以及其他脑科学应用中的研究进展，并展望了其发展前景。
关键词：激光散斑衬比成像; 血流动力学; 脑科学研究;Abstract：Laser speckle contrast imaging (LSCI) is a powerful and simple non-scanning real-time hemodynamic imaging method, with the advantages of high spatial and temporal resolution, wide imaging field, high-speed imaging, low damage, relatively simple instrumentstructure. After decades of development, it already has had the ability to quantify flow changes with higher resolution. Although LSCI is limited to superficial tissue imaging due to the limitation of depth resolution, it has been playing an important role in the studies and clinical applications of biomedical fields such as dermatology and neurological disease research. This paper briefly introduces the basic principle, typical device and technical progress of LSCI, and reviews the recent progress in brain diseases such as stroke, drug addiction, Alzheimers disease and other applications of brain science. Finally, we discuss the prospects for development of LSCI in the study of brain science.Keyword：laser speckle contrast imaging; hemodynamic imaging; study of brain science;引言大脑的正常生理功能依赖于神经活动与血流动力学之间的紧密配合，这种机制称为神经血管耦合（neurovascular coupling, NVC）。
激光散斑时间衬比成像方法研究.
华中科技大学硕士学位论文激光散斑时间衬比成像方法研究姓名：张智涛申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：曾绍群20070130华中科技大学硕士学位论文摘要∗监测微循环血流的动态变化对于研究生物组织的功能活动与疾病的机理非常重要，但目前常用的监测方法存在空间分辨率不够高、需加入扫描装置等缺陷。
激光散斑衬比成像技术能够在无需扫描的条件下实现对区域性血流变化的动态监测，而且具有很高的时间、空间分辨率，在生命研究领域逐渐成为研究的热点。
本文根据激光散斑成像技术的特点，介绍了激光散斑空间衬比成像技术、时间衬比成像技术的原理与应用，对基于散斑时间统计特性的时间衬比方法进行了详细的分析。
主要内容如下：(1) 通过理论分析、模型实验以及动物实验比较了时间衬比与空间衬比分析方法对静态散斑的抑制效果。
结果表明，时间衬比方法在对静态散斑抑制效果上要优于空间衬比。
(2) 在搭建主动降噪散斑成像系统的基础上，利用时间衬比分析，对主动降噪和非主动降噪成像系统进行了比较。
并通过模型实验证实：主动降噪散斑成像系统中，衬比噪声随着样本帧数N，以1/的比例下降；当样品达到一定动态特性时，非主动降噪系统亦可采集到统计独立的散斑图像，达到和主动降噪系统类似的降噪效果。
当独立散斑样本帧数N>100时，二者衬比噪声水平均可下降到10%以下。
(3) 对基于散斑时间统计特性的类共聚焦系统进行了分析研究，完成系统性能的评估，通过模型实验和动物实验证实，在统计独立的动态散斑场照明条件下，散斑类共聚焦系统具有良好的层析能力,轴向分辨率为8 µm。
关键词：激光散斑成像时间衬比空间衬比主动降噪类共聚焦*本研究由国家海外杰出青年科学基金（批准号：30328014）资助.华中科技大学硕士学位论文AbstractMonitoring cerebral blood flow is important to understand the mechanisms of neurovascular coupling and regulation in normal and diseased brain. However, conventional methods used to measure blood flow suffer from the low spatial resolution and temporal resolution. Laser speckle imaging technique is a non-scanning imaging technique which can improve the measurements of the regional blood flow with high spatial and temporal resolution. Thus this method is becoming more and more popular.Based on the characteristics of laser speckle imaging, the mechanism as well as application of laser speckle spatial contrast analysis and laser speckle temporal contrast analysis is introduced. Then systematic analysis is carried out on the laser speckle temporal contrast analysis which based on time statistic of time-integrated speckle. The main contents and conclusions are listed as follows:(1) The effect of laser speckle spatial contrast analysis and laser speckle temporal contrast analysis to reduce static speckle is compared through theoretical analysis, model experiment and animal experiment. The result shows that, the laser speckle temporal contrast analysis has more advantages in restraining static speckle than laser speckle spatial contrast analysis.(2) Based on the self-built active noise reduction laser speckle system, we compared the active noise reduction and passive noise reduction system using laser speckle temporal contrast analysis. Facts are verified by model experiments that: active noise reduction system has favorable noise-reduction ability and the noise of contrast scales with theframe N of independent speckle as. When the sample has certain dynamic characteristics, independent speckle images can also be acquired by passive noise reduction system, and get similar noise-reduction ability as active noise reduction system. The noise level can be downed to 10% when the independent speckle images N>100.华中科技大学硕士学位论文(3) By analyzing the principle of speckle quasi-confocal system based on time statistic of time-integrated speckle, the performance of system is evaluated. The result of model experiment and the animal experiment shows that the system has favorable resolution under the illumination of statistically independent. The axel resolution is about 8 µm.Key words: Laser speckle imaging Spatial contrast Temporal contrastActive noise reduction Quasi-confocal独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
激光散斑技术在物理实验中的应用与分析方法
激光散斑技术在物理实验中的应用与分析方法引言激光散斑技术是一种常用于物理实验中的非常重要的技术。
它利用光的波动性和散射现象，能够提供有关物体特性和光学元件的信息。
本文将介绍激光散斑技术在物理实验中的应用以及相应的分析方法。
1. 激光散斑技术的基本原理激光散斑技术基于激光器发出的高度相干光束。
当这束激光照射到不规则表面或透明介质上时，由于反射、折射和散射的作用，光束会发生衍射，形成一个散斑图样。
这个散斑图样包含了被照射物体或介质的信息。
通过对散斑图样的分析，我们可以得到物体或介质的一些特性参数，如粗糙度、厚度、折射率等。
2. 激光散斑技术在物体表面粗糙度测量中的应用物体表面的粗糙度是一个重要的物理特性，它影响着光学元件的性能。
通过激光散斑技术，我们可以测量物体表面的粗糙度。
具体的方法是将激光照射到被测物体上，然后测量散斑图样的强度分布，并根据散斑图样的特征参数计算出物体的粗糙度。
3. 激光散斑技术在透明介质折射率测量中的应用透明介质的折射率是另一个重要的物理特性。
通过激光散斑技术，我们可以测量透明介质的折射率。
实验中，将激光照入介质中，利用散射的现象，在空气-介质界面上形成一个散斑图样。
通过测量散斑图样的位置偏移量，可以得到介质的折射率。
这种方法非常适用于透明介质的折射率测量，如玻璃、水等。
4. 激光散斑技术分析方法的研究进展在激光散斑技术的应用中，对于散斑图样的分析方法的研究也十分重要。
目前，有许多计算和数学模型可以用来分析散斑图样。
例如，加布-凯曼（Gabor-Kármán）理论可以用来计算散斑的强度分布；菲涅尔（Fresnel）近似可以用来模拟散斑图样的特征参数。
此外，一些自适应的信号处理方法，如小波变换和模糊逻辑系统，也可以应用到散斑图样的分析中，提高测量精度。
5. 结论激光散斑技术在物理实验中具有广泛的应用。
通过激光照射物体或介质，我们可以获取它们的重要物理特性参数，如粗糙度和折射率。
激光器技术在光学散斑成像中的应用研究
激光器技术在光学散斑成像中的应用研究激光器技术作为一种重要的光源，广泛应用于各个领域，其中之一就是光学散斑成像。
光学散斑成像是一种常见的非接触式表面形态检测方法，借助散射光的波前信息，可以获取目标表面的形貌和表面粗糙度等参数。
在光学散斑成像中，激光器技术发挥着关键作用，本文将对其应用进行研究和探讨。
首先，在光学散斑成像中，激光器技术的一个重要应用是作为照明源。
传统的光学散斑成像需要通过某种光源照射目标表面，通过散射光的波前信息来获取表面形态。
而激光器作为一种定向性强、光束质量好的光源，能够提供高亮度的白光或单色光束，从而提供良好的照明效果。
激光器的高亮度和高光强度，使得目标表面上散射的光线明显强于背景光，有助于增强成像图像的对比度和清晰度。
其次，激光器技术还可应用于光学散斑成像系统的波前控制中。
光学散斑成像中，如何获得清晰的散斑图像是一个关键问题。
由于光在通过散射界面时产生散斑现象，形成干涉迹象，导致散斑图像模糊。
为了解决这个问题，可以利用激光器技术进行波前控制。
激光器能够提供一束相干光，通过对发光源的激光器发射功率、光束的调制以及光路的透镜设计等参数的合理设计，可以控制光在目标表面的射向和入射角度，从而使得散斑图像清晰可见，得到更准确的表面形貌信息。
除了用于照明和波前控制，激光器技术还可用于光学散斑成像系统的检测信号采集中。
在传统的光学散斑成像系统中，往往采用相机等光电转换器件来接收散射光信号，并将其转化为可视化的成像结果。
而现代激光器技术可以通过快速的调制和高灵敏度探测器的配合，实现对散射光信号的高速采样和高精度检测。
激光器的高速调制特性使得散射光信号能够被更准确地记录下来，并通过信号处理和数据重建技术来获取更精确的表面形貌和粗糙度等信息。
此外，激光器技术还可用于光学散斑成像系统中的相位测量。
在光学散斑成像中，目标表面散射的光是波前的叠加，不同点上的光程差造成了光的相位差，影响最终的成像结果。
激光散斑测量实验报告
激光散斑测量实验报告实验报告一、引言二、实验仪器和原理实验仪器：激光、透镜、狭缝、幕布、尺子、直尺实验原理：1.激光散斑现象：当激光通过光学元件后，由于光的波动性，光束经过屏幕成为一幅杂乱无章的亮暗交替、相互交错的斑图，这种图案被称为散斑。
散斑的出现是由于光的相位随机分布所导致的，故散斑图案是一种统计性质的成像效应。
2.透镜焦距的测量：当激光通过透镜时，如果透镜的焦距为f，则在焦距前后的位置，散斑图案会有明显的变化。
通过观察焦距前后散斑的大小和形状，可以确定透镜的焦距。
3.狭缝宽度的测量：当激光通过狭缝时，经狭缝后的散斑会变得更加明显。
通过观察狭缝前后散斑的大小和形状，可以确定狭缝的宽度。
三、实验步骤1.将激光照射到透镜上，观察透镜前后的散斑图案。
2.移动屏幕，找到焦距前后的位置，观察散斑图案的变化。
3.测量透镜到焦距前后的距离，计算出焦距。
4.将狭缝放在激光路径上，观察狭缝前后的散斑图案。
5.测量狭缝前后散斑的距离，计算出狭缝的宽度。
四、实验结果及数据处理1.透镜焦距的测量：透镜到焦距前后的距离为d1和d2，焦距为f，根据几何关系可得：1/f=1/d1+1/d2根据测量数据计算得到透镜焦距为f = xx mm。
2.狭缝宽度的测量：狭缝前后散斑的距离为l，透镜到屏幕的距离为D，根据几何关系可得：d=f*l/D根据测量数据计算得到狭缝宽度为d = xx mm。
五、实验讨论1.实验中使用的激光是否满足单色条件？可以通过观察散斑图案的颜色变化进行判断。
2.实验中是否考虑了折射和衍射对散斑图案的影响？3.实验中使用的透镜和狭缝是否满足理想条件？是否考虑了它们的光学畸变？5.实验中的结果是否与理论值相符？如果不符合，可能的原因是什么？六、结论通过激光散斑测量实验，测量得到了透镜的焦距和狭缝的宽度。
实验结果表明，激光散斑测量是一种简便有效的方法，可以用来测量光学元件的性能参数。
同时，实验中也发现了一些实验中需要注意的问题，并提出了一些改进的建议。
激光散斑实验报告
一、实验目的1. 了解激光散斑成像原理和实验方法；2. 掌握激光散斑成像系统操作和数据处理；3. 分析实验结果，验证激光散斑成像技术在图像处理中的应用。
二、实验原理激光散斑成像技术是一种非接触、非侵入性的成像技术，通过分析激光照射在散射介质上产生的散斑图案，可以得到散射介质的二维速度分布图。
实验中，利用激光照射被测物体，被测物体表面反射的光线经过散斑形成，通过图像采集系统获取散斑图像，进而进行图像处理和分析。
三、实验仪器与材料1. 激光散斑成像系统：包括激光器、分光器、透镜、光电倍增管等；2. 被测物体：具有一定速度分布的物体；3. 图像采集卡、计算机、图像处理软件等。
四、实验步骤1. 连接激光散斑成像系统，调试激光器；2. 将被测物体放置在实验平台上，调整物体位置和角度；3. 开启激光器，调整激光束的入射角度和功率；4. 启动图像采集卡，记录散斑图像；5. 利用图像处理软件对散斑图像进行预处理、滤波、边缘检测等操作；6. 对预处理后的图像进行散斑分析，得到二维速度分布图；7. 分析实验结果，验证激光散斑成像技术在图像处理中的应用。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，激光散斑成像系统能够稳定地获取散斑图像；2. 通过图像处理软件对散斑图像进行预处理，去除噪声和干扰；3. 对预处理后的图像进行散斑分析，得到二维速度分布图；4. 实验结果表明，激光散斑成像技术在图像处理中具有较高的准确性和可靠性；5. 激光散斑成像技术可以应用于生物医学、材料科学、工业检测等领域。
六、实验结论1. 激光散斑成像技术具有非接触、非侵入性、快速成像等优点，适用于多种场景下的图像处理；2. 通过实验验证，激光散斑成像技术在图像处理中具有较高的准确性和可靠性；3. 本实验为激光散斑成像技术在图像处理中的应用提供了实验依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意调整激光器功率和入射角度，确保散斑图像质量；2. 对散斑图像进行预处理时，合理选择滤波方法和参数，以去除噪声和干扰；3. 在散斑分析过程中，注意选择合适的分析方法和参数，以提高二维速度分布图的准确性。
激光散斑实验实验报告
激光散斑实验实验报告激光散斑实验实验报告激光散斑实验是一种常见的光学实验，通过观察激光光束在不同表面上的散斑图案，可以对光的传播和干涉现象进行研究。
本次实验旨在通过观察激光在不同材料上的散斑图案，探究光的干涉现象以及不同材料对光的作用。
实验装置主要由激光器、透镜、光屏和不同材料的样品组成。
首先，我们将激光器调整至合适的工作状态，确保激光光束的稳定和垂直度。
然后，将透镜放置在激光光束的路径上，调整透镜的位置和焦距，使得光束能够在光屏上形成清晰的散斑图案。
在实验过程中，我们使用了不同材料的样品，包括透明材料如玻璃和塑料，以及不透明材料如金属和纸张。
通过将这些样品放置在激光光束的路径上，我们可以观察到不同材料对激光的散斑效应。
实验中，我们将透明材料放置在光屏上方，而不透明材料则放置在光屏下方，以便观察到不同材料的散斑图案。
观察散斑图案时，我们可以看到一系列明暗相间的环形或条纹状图案。
这些图案是由于光的干涉所产生的。
当激光光束经过透明材料时，光的传播速度和路径会发生变化，从而导致光的相位发生变化，最终形成干涉图案。
而当激光光束经过不透明材料时，光的传播会受到材料的吸收和散射，从而形成不同的散斑效应。
通过实验观察，我们可以发现不同材料对激光的散斑效应有着不同的影响。
透明材料如玻璃和塑料会产生明亮的环形散斑图案，而不透明材料如金属和纸张则会产生暗纹或条纹状的散斑图案。
这是因为透明材料对光的传播影响较小，而不透明材料则会吸收和散射光线，从而产生干涉效应的差异。
除了观察不同材料的散斑图案，我们还可以通过调整透镜的位置和焦距，改变激光光束的直径和聚焦效果，进一步研究光的干涉现象。
通过调整透镜的位置，我们可以观察到散斑图案的变化，从而了解光的传播和聚焦的特性。
综上所述，激光散斑实验是一种重要的光学实验，通过观察激光在不同材料上的散斑图案，可以研究光的传播和干涉现象。
通过实验，我们可以了解不同材料对光的作用以及透镜的调节对散斑图案的影响。
激光散斑测量技术与应用研究
激光散斑测量技术与应用研究引言激光散斑测量技术是一种基于散斑现象的非接触式测量技术，通过激光照射目标物体表面，利用散斑的特性来获取目标物体表面形貌或者表面变形的信息。
该技术具有测量精度高、测量速度快、适用范围广等优点，在科学研究、工业制造、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
散斑现象介绍散斑是指当一束平行光线经过不规则表面或者光束传播介质中的不均匀区域时，由于光的散射而形成的频率和强度的空间变化。
散斑现象的形成原理主要包括两个因素：绕射和干涉效应。
绕射是光线在不规则表面或光束传播介质变化的区域上发生偏折；干涉是不同光线在某一点重新叠加时产生的干涉效应。
通过观察和分析散斑现象，可以获得物体表面形貌、表面变形等信息。
激光散斑测量原理激光散斑测量技术是利用激光的单色性、相干性和定向性，通过激光的投影和散射来实现对目标物体表面形貌或表面变形的测量。
基本的激光散斑测量原理包括以下几个步骤：1.激光照射：将激光照射到目标物体表面，产生散斑现象。
2.散斑记录：使用相机或者其他散斑记录装置记录散斑图像。
3.散斑分析：对散斑图像进行分析，提取目标物体表面形貌或者表面变形的信息。
激光散斑测量技术的应用1. 表面形貌测量激光散斑测量技术可以应用于表面形貌的测量。
通过记录激光照射到目标物体表面的散斑图像，利用散斑图像的信息可以还原出目标物体表面的形貌信息。
这对于制造行业的工件检测、光学元件的表面质量检验等方面具有重要的应用意义。
2. 表面变形测量激光散斑测量技术可以应用于表面变形的测量。
通过记录目标物体在受力或变形作用下的散斑图像，可以分析散斑图像的变化，从而获取目标物体的表面变形信息。
这对于工程结构的应力分析、材料力学性能的研究等方面具有很大的意义。
3. 物体运动测量激光散斑测量技术还可以应用于物体运动的测量。
通过记录目标物体运动过程中的散斑图像，可以利用散斑图像的相位信息提取出物体的运动参数，如速度、加速度等。
这对于机器人导航、运动追踪等领域具有广泛的应用前景。
上海交通大学科技成果——高分辨率激光散斑血流成像仪
上海交通大学科技成果——高分辨率激光散斑血流成像仪
上海交通大学科技成果——高分辨率激光散斑
血流成像仪
技术背景
激光散斑成像利用激光的相干性原理，通过采集血细胞散射激光后形成的散斑图像、分散散斑的统计特性来估计血流速度分布，从而对血流和血管进行成像。
本项目基于自主知识产权的激光散斑成像技术，开发并产业化高分辨率激光散斑血流成像仪，实现无创、非接触式的全场实时血流成像。
高分辨率激光散斑血流成像仪操作便捷、运行稳定，数据采集分析功能强大，为临床医护人员及科研工作者提供精确诊断依据，能够满足复杂多变的临床和科研应用需求。
技术水平
无创非接触成像，无需注射造影剂、无任何副作用。
全场实时血流成像。
操作便捷，适合各种临床和科研应用场景。
产业化基础
本项目研究团队经过10余年的技术沉淀，在激光散斑成像理论，特别是高时空分辨率实时血管、血流成像技术上具有丰富的经验和储备。
基于该技术，团队与2017年年初完成实验室样机的研发。
已与2018年10月完成工程样机，准备申报二类医疗器械注册证。
14.激光散斑成像
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散斑衬比与相关时间的关系
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相干长度与运动速度之间的关系
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激光散斑成像系统框图
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激光散斑成像系统示意图
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激光散斑成像系统实物图
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激光散斑成像术的特点
由于散斑成像技术具有较高的时间分辨 率（毫米)和空间分辨率（微米），利 用该方法可得到血流的时空特性，对区 域性的流速分布进行监测。
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散斑单点测量与散斑成像
利用时变散斑的时间统计特性时存在的一个问 题是测量到的是散斑图样的一个点 （单个散 斑）。如果要对一个区域的流速进行分析的 话，那么需要将探头对整个区域进行扫描。假 定要对速度的分布进行测量的话，那么需要对 感兴趣的区域进行某种方式的扫描。如果血流 被作为诊断工具，这种扫描图极为重要。但是 利用时变散斑扫描技术测量整个区域的速度分 布需要处理大量数据并通常要花费一定时间。
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4）时间微分散斑的二阶统计特性
时间微分的二阶统计特性方法已被用于 测量散射物体，然而，与其他途径相 比，这个方法似乎没有任何优势。
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时间积分散斑
一般探测器的响应时间，或者是固有的 或者是设定的，如果它足够长而不能分 辨光强的最快波动，那么散斑的波动将 会被平均，得到一个强度值不变的散 斑。如果积分时间小于相干时间，调制 深度将与积分时间和散射粒子的速度有 关。积分时间作为另一个自由度，与散 射粒子的速度一起表现为“时间积分散斑 （Time-integrated Speckle）”
实验报告 激光散斑
实验报告勾天杭 PB05210273题目：激光散斑测量目的：了解单光束散斑技术的基本概念，并应用此技术测量激光散斑的大小和毛玻璃的面内位移。
原理：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。
氦氖激光器(本实验中用长250毫米的内腔式氦氖激光器， =632.8nm)的光束穿过各个元件的通光口径的中心。
光学元件有：双偏振器（用来调节光强），透镜（用来改变激光束的发散角），毛玻璃（用来产生散斑）。
接收器件采用CCD器件，由CCD器件采集的光强信息经过采集卡（插在计算机的插槽内）进行AD变换，由模拟信号变成数字信号，再显示在计算机屏幕上，此数字信号同时存入计算机软盘或硬盘上便于数据处理。
由于激光器的结构决定了激光输出为高斯光束，本实验所用的氦氖激光器输出为束腰在激光器出射孔处的高斯光束。
其束腰大小为：πλdW 01= （1） 它经过透镜后其高斯光束会发生变换，在透镜后方形成新的高斯光束。
2'2012'11''2)()1(d f W f d d f f λπ+---= 2'2012'120102)()1(f W f d W W λπ+-=(2)由（2）可以计算高斯光束经过透镜后的束腰位置d 2和大小w 02经过透镜后的高斯光束射到毛玻璃上的光斑大小W 可以由计算氦氖激光器的高斯光束的传播特性得到：2/1220)/1()(a Z W Z W += （3）)/1()(22Z a Z Z +=ρ （4）其中λπ/20W a =这里Z=P 1，而P 1=透镜到毛玻璃的距离-d 2，W 0=W 02。
再由W P S πλ/2= (5)可以求得散斑的统计半径S 。
由 ∆x = d ξ (1 + p2 / ρ(P 1)) ∆y= d η (1 + p2 / ρ(P 1)) 可求出∆x 和∆y 1像素=14μm数据及处理：光路参数：P 1+d 2=15cm P 2=55cm d 1=70cm f ’=5cm d=250mm λ=632.8nm2'2012'11''2)()1(d fW f dd f f λπ+---=；πλd W 01=201W d πλ=''121221''12222010222222101120221d 15(1)()5701559.6159527339.61670 2.5155111f d f cm P d d f fcm cmP cm cm cm cm cm cm cm cm d W W d d W d f f f f W da d d f f λππλπλ-=-=--+-=-+=≈⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭==⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎝⎭⎝22222221121 2.50.01447770 2.51550.014477()19.61619.6169.616cmcmcm cm cm cm a cm P P cm cm cm P ρ==⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=⨯+≈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭619.747746ii SS ===∑像素=136.46838μm照在毛玻璃上激光光斑的平均半径2=632.8nm 55cm 3.14134.46838824.29P w m m Sλμμπ=⨯÷÷= m d d i iμξξ422.3167.30661===∑=像素毛玻璃的平均实际位移量 m cmcm mP P d x μμρξ85.62616.9/5513.422)(112=+=+=∆本实验中，调整光路是最关键的一步。
基于散斑照明的成像分辨率研究
基于散斑照明的成像分辨率研究
散斑照明是一种常用的光学成像技术，它可以通过光的散射和干涉来提高成像分辨率。
在散斑照明技术中，光线经过样品后，会产生散射和干涉现象，这些现象可以被探测器捕捉到，并用于重建样品的图像。
散斑照明技术的分辨率取决于多个因素，包括光源的波长、样品的折射率、探测器的灵敏度等。
其中，样品的折射率是影响分辨率的关键因素之一。
当样品的折射率较高时，散斑的干涉效应会更加明显，从而提高成像分辨率。
为了研究散斑照明技术的成像分辨率，许多研究人员进行了实验和模拟。
其中，一项研究表明，使用波长为532nm的激光器和具有高折射率的样品，可以实现高达0.1微米的分辨率。
另一项研究则使用了数字散斑成像技术，通过对散斑图像进行数字处理，实现了高达0.05微米的分辨率。
除了实验和模拟，还有一些研究人员探索了散斑照明技术在生物医学领域的应用。
例如，一项研究使用散斑照明技术对人类皮肤进行成像，发现该技术可以有效地检测皮肤的微小结构和血管分布。
另一项研究则使用散斑照明技术对小鼠的脑部进行成像，发现该技术可以帮助研究人员更好地理解脑部神经元的结构和功能。
总的来说，散斑照明技术是一种非常有前途的成像技术，它可以在
不损伤样品的情况下提高成像分辨率。
未来，随着技术的不断发展和完善，散斑照明技术有望在医学、生物学、材料科学等领域得到更广泛的应用。
利用激光散斑相位对比技术的光学成像系统设计
利用激光散斑相位对比技术的光学成像系统设计光学成像是一种非常重要的技术，在医学、制造业、材料科学等领域都有广泛的应用。
其中，利用激光散斑相位对比技术的光学成像系统，已经成为目前最为先进和高效的成像方法之一。
本文将探讨如何设计这样的系统及其应用。
1. 激光散斑相位对比技术的原理激光散斑相位对比技术是一种通过激光光源产生散斑，利用散斑的相位信息来对物体进行成像的技术。
这种技术的核心是利用激光产生的散斑携带的相位信息，通过数学运算来恢复物体的相位信息和形貌。
其中最常用的是双面反射法和数字全息术。
在双面反射法中，可控的相移器材料被置于光路中。
当光源照射到物体表面时，光线被反射并通过相移器材料后再次反射。
通过对两次反射光斑的相位进行比较，可以获得物体的相位信息。
数字全息术则是将散斑记录在高分辨率的全息图中，再通过数字处理来恢复物体的相位信息。
2. 构建激光散斑相位对比成像系统的步骤构建激光散斑相位对比成像系统需要遵循以下步骤：（1）设计合适的光源：首先，需要选择合适的激光光源来产生散斑。
一般来说，波长为532nm至632nm的单频激光光源效果较为理想。
（2）光路设计：光路结构的设计需要考虑光路的稳定性和成像清晰度。
同时应该根据所需成像比例来计算透镜和其他光学元件的焦距。
（3）相位对比材料选择：在相位对比过程中使用的相移器材料需要具有良好的可控性和光学性能，常用的有多晶硅、锌及其合金等。
（4）成像系统调试：成像系统的调试需要根据具体实验需求，进行相应的参数调整和光学元件位置的微调。
3. 激光散斑相位对比技术的应用激光散斑相位对比技术可以用于各种成像应用，下面就以医学成像为例进行简单介绍。
（1）球面成像：球面成像是一种比传统二维成像更为便捷、清晰的成像技术。
通过激光散斑相位对比技术的球面成像系统可以获取目标物体的三维坐标信息、精确尺寸和表面形态等信息，从而可以更加精准地进行医学诊断和治疗。
（2）血管成像：激光散斑相位对比技术在血管成像中也具有广泛应用。
激光散斑实验
f
d
，现在缝距 d 就是位移量 0 。所以，
0
测出条纹间隔就可以得到微小位移 0 。
f
必须注意一点，位移 0 不能小于散斑的平均直径，否则不能形成散斑对。 但是位移 0 也不能过大，否则散斑分布发生变化，上面的讨论不能成立。 2) 图像相减（作为扩展内容）
二、 光路图
我们发现，这正是杨氏双缝干涉的强度公式，我们将看到一组平行等距的直条 纹。
图 3 散斑对 这个现象怎样理解呢？第一次曝光底片上记录下一个散斑分布，由于第二 次曝光时，位移量 0 极小，可以认为底片上的散斑分布不变，而只是整个散斑 分布整体平移微小位移 0 。因此，底片上形成很多散斑对，如图 3 所示。每个 散斑对都相当于一个杨氏双缝，并且这些散斑对的间距相等，其轴线也都是互 相平行的。把这张底片放在透镜前用平行光照射时，在后焦面上，每个散斑对 产生的杨氏干涉条纹相互叠加（非相干叠加），形成较为明亮的条纹。 在焦距为 f 的透镜后焦面上观察杨氏干涉条纹，我们知道，条纹间隔为
tA ，则在透镜的后焦面上，得到透射光复振幅的频谱为
i v0 ~ T (u, v) Aa (u, v) AbD(u, v)(1 e f ) 2
~ 其中 D(u, v) F{D(, )}
第一项表示中央亮点，对于第二项，我们在谱面上看到的强度是
i v 0 2 ~ AbD(u, v) 1 e f 2 2 2 v 0 ~ A2 b 2 D(u, v) cos2 f
激光散斑及其应用
（凝聚态物理 北京师范大学） [摘要]相干光射到粗糙表面上时，由于散射单元的分布完全任意，导致散射光 到空间各点的位相差随机分布，因此干涉图样随机分布，形成激光散斑。本实 验通过设计光路，观察到激光散斑的图像；并且移动被测物体，在干板上产生 散斑对，即微小杨氏双缝，通过设计读出光路，观察到干涉图样，根据干涉条 纹间距计算物体的微小位移，得到的误差不超过 5%。
激光散斑数据分析报告单(3篇)
第1篇一、项目背景随着光学检测技术的不断发展，激光散斑技术因其非接触、非破坏、高灵敏度等特点，在材料科学、生物医学、光学制造等领域得到了广泛应用。
本报告针对某次激光散斑实验数据进行分析，旨在揭示样品的表面形貌、内部结构以及材料性能等信息。
二、实验方法1. 实验装置：实验采用激光散斑干涉仪，配备高功率激光器、分束器、扩束镜、聚焦镜、探测器等设备。
2. 实验样品：样品为某新型复合材料，厚度约为2mm。
3. 实验步骤：（1）将样品放置于实验平台上，调整激光器功率和聚焦参数；（2）开启激光器，使激光束照射到样品表面；（3）探测器接收散射光信号，经处理后传输至计算机进行分析。
三、数据采集本次实验采集了多组激光散斑干涉图像，数据量较大。
以下为部分实验数据：1. 散斑干涉图像：展示了样品表面的散斑干涉图案，可直观反映样品的表面形貌。
2. 散斑图相位分布：通过相位解调技术，获取样品表面的相位分布信息，进一步揭示样品的内部结构。
3. 散斑图强度分布：分析了样品表面的强度分布，可用于评估样品的表面质量。
四、数据分析1. 散斑干涉图像分析：通过观察散斑干涉图像，发现样品表面存在明显的纹理特征，表明材料具有一定的微观结构。
进一步分析发现，样品表面的纹理具有一定的周期性，说明材料在制备过程中可能存在一定的工艺缺陷。
2. 散斑图相位分布分析：通过相位解调技术，获取样品表面的相位分布信息。
分析发现，样品表面存在一定程度的相位畸变，表明材料内部存在一定的缺陷。
进一步分析缺陷的分布和形态，有助于了解材料的内部结构。
3. 散斑图强度分布分析：通过分析散斑图强度分布，发现样品表面的强度分布不均匀，存在一定程度的波动。
这可能是由于材料内部存在孔洞、裂纹等缺陷导致的。
通过对强度分布的统计分析，可以评估样品的表面质量。
五、结论与建议1. 结论：（1）样品表面存在明显的纹理特征，表明材料具有一定的微观结构；（2）样品内部存在一定程度的缺陷，可能影响材料的性能；（3）样品表面强度分布不均匀，存在一定程度的波动。
基于激光散斑技术的白内障诊断装置研究进展
基于激光散斑技术的白内障诊断装置研究进展激光散斑技术是一种先进的光学测量技术，已经在白内障的诊断和治疗领域中得到广泛应用。
本文将探讨基于激光散斑技术的白内障诊断装置的最新研究进展。
白内障是一种常见的眼部疾病，由于水晶体的混浊导致视力下降。
传统的白内障诊断方法包括眼底检查、视力测试和A/B超声波检查。
然而，这些方法无法提供关于白内障的详细信息，如病程、类型和严重程度。
因此，研究人员开始探索使用激光散斑技术来改善白内障的诊断。
激光散斑技术利用光的散射现象，通过测量散射的光束的特征来获取样本的信息。
在白内障诊断中，激光散斑技术可以用于评估水晶体的结构和光学特性，从而确定白内障的类型和严重程度。
它可以测量散射的光强度、散射的方向和散射的程度，无需接触患者的眼部，非常方便和安全。
在最新的研究中，科学家们通过优化激光散斑技术的参数和使用先进的图像处理算法，取得了巨大的进展。
他们成功地开发出了一种高分辨率的白内障诊断装置，可以实时获取患者眼部的散斑图像，并自动分析和诊断白内障的类型。
这种装置具有高灵敏度和准确性，可以在早期阶段发现和诊断白内障。
此外，研究人员还将激光散斑技术与其他新兴技术相结合，如光学成像和机器学习算法。
通过将激光散斑图像与眼睛模型对比，他们能够获取关于白内障的更多详细信息，如白内障的形状、大小和位置。
机器学习算法可以通过分析大量的白内障图像数据来提高白内障诊断的准确性和效率。
尽管基于激光散斑技术的白内障诊断装置在研究中取得了显著的进展，但仍存在一些挑战和限制。
首先，装置的成本较高，限制了其在临床中的广泛应用。
其次，装置的体积较大，需要专门的设备和空间。
此外，对于特定类型的白内障，装置的准确性和可靠性仍有待改进。
综上所述，基于激光散斑技术的白内障诊断装置在白内障的诊断和治疗中具有巨大的潜力。
通过不断优化装置的参数和结合其他新兴技术，科学家们正在努力提高装置的准确性和可靠性。
随着技术的不断进步和应用的推广，相信基于激光散斑技术的白内障诊断装置将成为白内障诊断的重要工具，为患者提供更好的眼部健康服务。
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激光散斑成像的研究进展摘要：事实上激光散斑成像在我们的生活中早就得到了广泛的应用、只是我们平常没有注意而已。
例如在医学方面：利用激光散斑成像仪监测肠系膜上微循环血流时空响应特性，此发明一种利用激光散斑成像仪监测肠系膜上微循环血流时空响应特性的方法，包括光路和成像系统。
光路由氦氖激光器发出的光束耦合到光纤束形成均匀扩散光束构成；成像系统由带ＣＣＤ相机的立体显微镜、图像采集卡与图像采集控制软件、信号分析软件构成（1）。
利用激光散斑成像监测光动力治疗的血管损伤效应，研究表明,通过对血管管径和血流速度的监测,激光散斑衬比成像技术可以用于评估光动力治疗过程中的肿瘤周围血管损伤效应（2）。
在与环境相关的方面：近几年，研究出了一种先进的方法检测环境污染浓度的方法，提出了一种利用激光散斑和散斑照相技术的污染扩散非定常瞬时全场浓度测量的新方法。
根据污染烟雾粒子成像、粒子散射、统计光学以及数字图像处理技术,从理论上详细论证了浓度场全场测量的原理和此方法测量的局限性,为进一步设计浓度场测量系统提供了参考依据（3）。
当然激光散斑成像，主要是用在成像方面。
特别是现代、随着照相技术的快速发展，激光散斑成像占据了越来越重要的地位。
关键词：激光散斑成像技术成像监测时空散斑效应外差探测信号引言：激光散斑技术由来已久，在牛顿的那个时代就已经开始被人们认识，那时牛顿就已经认识到“恒星闪烁”而“行星不闪烁”。
随科学技术的快速发展，激光散斑得到了越来越重要的应用。
是在成像方面，可以利用激光成像技术研究坐骨神经刺激时大老鼠躯体的感觉;在军事方面，有了合成孔径激光雷达监测激光散斑时空效应。
激光散斑的基础知识对于激光散斑在很久以前人类就已经开始了研究。
1730年牛顿已经注意到"恒星闪烁"而行星不闪烁，光源发出的光被随机介质散射在空间形成的一种斑纹。
1960年世界出现了激光器，高度相干性的激光照在粗糙表面很容易看到这种图样，散斑携带大量有用信息。
散斑在工程技术方面等各方面有广泛的应用。
散斑的理论是统计光学的一部分，与光的相干理论在很多地方相似和相通。
最初人们主要研究如何减弱散斑的影响，在研究的过程中人们发现散斑携带了大量的光束和光束所通过的物体大量信息。
于是产生了许多的应用。
例如用散光的对比度测量物体的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体的运动速度，利用散斑进行光学处理，甚至利用散斑验光等。
最初的激光散斑抓药用于防伪标识。
激光防伪技术包括激光全息图像防伪标识、加密激光全息图像防伪标识和激光全息光刻防伪技术三方面。
一、第一代激光防伪技术第一代激光防伪技术是激光模压全息图像防伪标识。
全息照相是由美国科学（M · J· Buerger）在利用X射线拍摄晶体的原子结构照片时发现的，并与伽柏（D· Gaber）一起建立了全息照相理论：利用双光束干涉原理，令物光和另一个与物光相干的光束（参考光束）产生干涉图样即可把位相"合并"上去，从而用感光底片能同时记录下位相和振幅，就可以获得全息图像。
但是，全息照相是根据干涉法原理拍摄的，须用高密度（分辨率）感光底片记录。
由于普通光源单色性不好，相干性差，因而全息技术发展缓慢，很难拍出像样的全息图。
（4）可惜激光散斑防伪在其一开始就有其先天的缺陷。
.仅仅依靠制作技术的保密和控制来防，属于简单观察类防伪技术，其观察点主要是看是否是全息图象，其次是看图案是否符合公布的图案，但普通消费者只有在仔细对比时才可以分辨出两种不同版本的全息标识。
没有防止防伪标识本身被再次利用的技术方法。
没有防止附有防伪标识的包装被再次利用的技术方法。
没有防止造假者利用收买、行贿等手段获得防伪标识的技术方法。
随着科学技术的发展，人类的进步。
激光散斑成像在越来越多的领域的到广泛的应用，例如医学、环境、摄像等。
激光散斑成像的研究进展医学方面的进展（一）、在医学方面我们可以利用激光散斑成像技术监测脊髓血流。
脊髓血流动力学的变化一直是脊髓损伤研究中的热点。
目前,常用的研究动物脊髓流动力学的方法存在着空间分辨率不够高或需加入外源性标记物、对脊髓组织有损伤等各种各样的缺陷。
激光散斑成像技术自20 世纪80 年代Brier s 等人提出后逐渐被用于监测人的皮肤、眼底的血流分布等。
最近,Dunn 等[1 ] 利用该技术成功地监测了脑局部缺血和皮层扩展性抑制模型中大鼠脑皮层的血流动态变化。
激光散斑成像作为一种新的区域性流速监测技术,能够实现在无需扫描的条件下,以较高的空间分辨率(13 μm) 和时间分辨率(25 ms) 活体、动态、非接触地监测血流速度、血管管径和血流量的变化,获得血流动力学的多个指标[2 ] 。
本实验探讨采用激光散斑成像技术监测大鼠脊髓正常状态和压迫刺激后脊髓背部表面血管内的血流速度和血流量以及血管管径的变化,为脊髓血流动力学的研究提供一种新方法。
（4）利用激光散斑成像系统(由华中科技大学生命科学与技术学院生物医学光子学教育部重点实验室提供) 监测大鼠脊髓血流动力学的变化。
激光散斑成像系统该系统包括光路和成像系统两部分(图1) 。
光路由氦氖( He2Ne) (λ=632. 8 nm ,3 mW) 激光器发出的光束耦合到直径为8 mm 的光纤束形成;成像系统由带电子耦合器件(CCD) (Pixelfly ,PCO COMPU TER OPTICS) 相机的变焦体视显微镜( SZ6045 TR ,OL YMPUS) 、图像采集卡与图像采集控制软件、信号分析软件构成。
激光散斑成像技术能到达的探测深度大约在500μm～1 mm。
图1 激光散斑成像系统示意图1. 2. 2 图像采集与处理将制作好的大鼠脊髓模型放在体视显微镜的正下方,调焦,以能够清楚地观察到大鼠脊髓背部为准。
先用白光照射大鼠脊髓背部,利用激光散斑成像系统透过硬脊膜获得正常大鼠脊髓背部表面血管的白光图,再改用激光,透过硬脊膜,由计算机控制在动物模型制作成功后即刻(0min) 和10 min 分别连续采集20 帧正常脊髓背部表面血管的原始散斑图像,然后保持大鼠位置不动,施行压迫刺激,10 min 后再采集20 帧原始散斑图像。
每帧原始散斑图像大小为640 象素×480 象素,体视显微镜的放大倍数为1.5 倍,激光照射区域面积为4. 2 mm ×3. 2 mm ,CCD 曝光时间为20 ms。
（5）用Matlab 6. 1 软件对原始的散斑图像进行处理,获得散斑衬比图和各时间点的伪彩色血流图,颜色越红代表相应的流速越快。
以0 min 时的伪彩色血流图为基准,各时间点上的伪彩色血流图与它相比较,通过Matlab 6. 1 软件计算,得出正常状态下10 min 时和压迫刺激后10 min 时脊髓血流动力学指标变化的百分数。
（6）研究显示,激光散斑成像技术可以准确、动态、活体、非接触地监测脊髓血流动力学的变化,直观地观察血管形态和血流速度的改变,为研究实性脊髓压迫刺激或损伤前后以及药物干预等条件下血流动力学的变化提供了一种确实、可靠的监测手（二）超深低温作用下大鼠脑血流变化的激光散斑成像监测。
这是由华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室- 武汉光电国家实验室(筹)的张丽、李鹏程、倪松林、曾绍群、骆清铭等几人共同完成。
急性严重脑缺血性疾病发病急、病情重，严重威胁人类健康，目前国内外对急性严重脑缺血性疾病的治疗手段仍欠完善。
低温脑保护对脑缺血损伤的显著保护作用已被大量的实验研究和临床应用所证实[1,2]。
（9）低温治疗能够改善脑血循环，稳定血管功能，降低脑细胞能量代谢。
研究发现大脑温度下降得越低，神经细胞能量代谢和耗氧量越少，脑细胞保护效果越好，可以有效地阻断严重脑缺血性疾病时脑神经细胞的病理损害过程[3]。
采用将脑组织温度快速降至超深低温（≤16℃）水平、而将全身体温仍维持在正常体温的方法，不但可以取得良好的脑保护作用，而且可避免全身超深低温治疗后在复温过程中所造成的心肺损害[3]。
但超深低温脑保护的机制尚不清楚，且需要明确超深低温脑保护的时间窗。
临床中既要保证正常生物组织不受超深低温损伤，又需要尽量发挥超深低温的最佳治疗效果，因而超深低温作用时间的选取就显得尤为重要。
血流为生物组织供应氧和营养，其动力学变化反映了生物组织代谢与生理功能的状态。
血流动力学监测为临床疾病的诊断和治疗提供了重要的信息，已成为临床中必不可少的监测手段。
（8）目前在血流的在体检测中，激光多普勒技术[4]已获得广泛应用，但此技术只适合对单根血管的流速进行监测，如要对大面积区域血管的流速进行监测则需加扫描装置，从而限制了成像的时间或空间分辨率；并且这种方法采用透射方式测量血管流速，对待测组织的透明程度要求较高。
近年来Briers 等[5]提出了一种激光散斑成像技术，也称为激光散斑衬比分析技术，无需扫描即可获得区域的血流分布，而且该方法采用反射成像方式测量血流，对血管的透明程度没有要求，因此比已有的方法具有更广泛的用途。
目前这种技术已被用于监测皮肤[6]、视网膜眼底的血流变化[7]以及药物作用下大鼠肠系膜上的血流动态变化[8]和刺激坐骨神经下大鼠脑皮层血流动态变化[9]。
（7）本文的主要发现是大鼠脑皮层在局部超深低温作用持续时间未超过5 min 时，恒温复温后脑血流可恢复至基线水平；而对超深低温持续作用超过7 min 的情况，恒温复温后脑血流仅恢复至基线值的75%左右。
以上结果提示，超深低温持续时间较短时，低温作用对脑血流调节功能的影响为可逆的，而长时间的超深低温作用则可能对脑血管调节造成不可逆的损伤。
（11）实验结果为确立超深低温脑保护时间窗，进一步研究超深低温脑保护机制打下了良好的基础。
激光散斑成像技术作为一种非接触式的技术，因具有高的时间和空间分辨率，为监测超深低温作用时间对脑血流的变化特性提供了有力手段。
（10）（三）、激光散斑用于非正常人眼的检查与校正。
这个研究式由安徽大学物理系的叶柳、石市委共同研究完成的。
他们通过推导毛玻璃以恒定速度的面内运动在成像系统中所产生的激光散斑的统计特性,提出激光散斑运动与近视眼和远视眼的对应关系,并给出激光散斑在视力校正中的应用。
一束准直的激光透过毛玻璃后,在其后表面上各点的相位是随机的,根据惠更斯原理,在毛玻璃的后表面上各点可看作是子波源,各子波源在空间中任一点相互叠加,将产生相长或者相消干涉。
由于子波源的相位是随机的,所以在空间各点位置上的强度也是随机的。
结果就形成颗粒状结构随机分布的光斑,称为散斑。
如果毛玻璃在其平面内运动,观察面上的散斑也随之运动,这种散斑称之为动态散斑,动态散斑有两种运动模式。
（12）他们通过推导平行光束在成像系统中的空间- 时间互相关函数,得出观察面上的散斑运动速度公式,进而得出对于近视眼、远视眼等非正常人眼散斑运动的特性,提出校正非正常人眼的方法。