在上一篇文章中,我們系統闡述了三維光學活體成像核心流程的第一步——信號激發與采集。在這一階段,首先需要從多個角度對小動物體表進行全面掃描,以獲取高精度的結構信息。在本文中,我們將展示如何利用這些多角度采集的數據進行三維體表重建,從而構建高精度的三維幾何模型。
多角度體表信息采集和三維體表重建的流程
1. 條紋投影(結構光編碼) 采用相位測量輪廓術,由數字光處理投影儀向小動物體表連續投射具有固定相位偏移的正弦條紋圖案。條紋投射到小動物體表后,會因體表起伏產生形變,使得不同位置的亮度分布發生變化,這些變化包含了體表三維幾何信息。

2. 條紋圖像采集 高靈敏度相機同步采集每一組條紋圖像,記錄每個像素在不同相位條紋下的亮度值,這些數據里“隱藏”著體表的形狀信息。
3. 多角度體表數據采集 單一視角只能獲取局部表面信息,因此需要進行多角度掃描。系統通過旋轉動物平臺,使相機從多個角度采集體表數據,確保體表信息能夠覆蓋完整的360°范圍。

4. 點云配準與合并

最終,我們得到一個完整且高精度的小動物三維體表模型,用于分析體內光信號的空間分布。基于結構光方法重建的體表輪廓與CT獲取的結構輪廓具有良好的一致性,可提供可靠的幾何邊界信息。該三維模型不僅為后續光學信號的三維定位與重建提供了準確的邊界約束和基礎框架,也為體內光學信號空間分布的定量分析奠定了堅實基礎,從而確保整個成像與重建流程的準確性與可靠性。

▲全維度光學活體成像系統(型號:IMAGING 200pro)
