评估高光谱成像内镜的性能:缓解影响光谱精度的参数
Siavash Mazdeyasna1, Mohammed Shahriar Arefin1, Andrew Fales1
1Center for Devices and Radiological Health, U.S. Food and Drug Administration, Silver Spring, MD 20993, USA.
Biosensors
|November 26, 2025
概括
超光谱成像 (HSI) 系统需要仔细的参数控制,以保持一致的医学测量. 正常化有所帮助,但环境光和相机升温时间仍然会影响光谱精度,阻碍临床使用.
科学领域:
- 医学成像医学成像
- 光学光谱学是指光学光谱学.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 超光谱成像 (HSI) 为医疗应用提供了丰富的数据,将摄像头与内镜集成在一起.
- 没有美国食品和药物管理局批准的HSI内镜存在,限制了临床翻译.
- 在HSI系统和条件中,光谱测量的一致性对于可靠性至关重要.
研究的目的:
- 通过使用HSI,研究八个参数对光谱测量的影响.
- 评估规范化在缓解参数诱导的光谱变化的有效性.
- 为临床应用提议优化HSI系统性能的实际考虑.
主要方法:
- 评估了八个参数:环境光,曝光时间,摄像头升温,平均,焦点,距离和角度.
- 使用基于干扰仪的光谱扫描和快照HSI技术.
- 进行了受控实验,以测量光谱精度和正常化效应.
主要成果:
- 几个参数显著影响了光谱测量,影响不同.
- 正常化减少了大多数参数的变化,但对环境光和相机升温效果不那么好.
- 标准化并没有消除来自低曝光,小兴趣区域或非均光源的光谱噪声.
结论:
- 通过优化HSI系统参数,可以实现一致的光谱测量.
- 解决参数变化对于HSI可靠的临床转化至关重要.
- 提出的实际考虑可以将光谱变异最小化,支持HSI的医学采用.


