Способы и устройство для соосного формирования изображения с множеством длин волн

Способы и устройство для соосного формирования изображения с множеством длин волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Данная заявка в общем относится к системам и способам для гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Гиперспектральная/мультиспектральная спектроскопия это метод формирования изображения, который объединяет множественные изображения объекта, разрешаемые в разных узких спектральных полосах (например, узких диапазонах длин волн) в единичный куб данных, именуемый гиперспектральным/мультиспектральным кубом данных. Данные, обеспечиваемые гиперспектральной/мультиспектральной спектроскопией, позволяют идентифицировать отдельные компоненты сложного состава путем распознавания гиперспектральных/мультиспектральных сигнатур для отдельных компонентов в гиперспектральном/мультиспектральном кубе данных.

[0003] Гиперспектральная/мультиспектральная спектроскопия имеет широкую область применения, начиная с геологической и сельскохозяйственной разведки и заканчивая войсковым наблюдением и промышленным оцениванием. Например, спутниковое гиперспектральное/мультиспектральное формирование изображения используется при разведке на минералы, мониторинге окружающей среды и войсковом наблюдении (см., Bowles J.H. et al., Imaging Spectrometry III; 1997: Proc SPIE 1997. p. 38-45; Riaza A. et al., Inteml J Applied Earth Observation and Geoinformation Special issue: Applications of imaging spectroscopy 2001;3-4:345-354; Thenkabail P.S. et al., Remote Sens Environ 2000;71 (REMOTE SENS ENVIRON):158-182.; и Tran C.D., Fresenius J Anal Chem 2001;369(3-4):313-9, содержание которых, таким образом, включено сюда посредством ссылки в полном объеме для всех целей.)

[0004] Гиперспектральная/мультиспектральная спектроскопия используется в медицине для помощи при сложном диагнозе и прогнозирования результатов лечения. Например, медицинское гиперспектральное/мультиспектральное формирование изображения используется для точного прогнозирования жизнеспособности и выживания ткани, лишенной нормального кровоснабжения, и для отличения больной (например, опухоли) и ишемической ткани от нормальной ткани (см. Colarusso P. et al., Appl Spectrosc 1998; 52:106A-120A; Greenman R.I. et al., Lancet 2005;366:1711-1718; и Zuzak K.J. et al., Circulation 2001; 104(24):2905-10; содержание которых, таким образом, включено сюда посредством ссылки в полном объеме для всех целей.)

[0005] Несмотря на большие возможности гиперспектральной/мультиспектральной спектроскопии для медицинского формирования изображения, ряд недостатков ограничивает его исопльзование в клинических условиях (Kester R.T. et al., J. Biomed. Opt. 16, 056005 (May 10, 2011)). Например, медицинские гиперспектральные/мультиспектральные приборы дорого стоят, обычно десятки и сотни тысяч долларов, вследствие сложной оптики, необходимой для разрешения изображений на множестве узких спектральных полос.

[0006] Гиперспектральное/мультиспектральное формирование изображения также может страдать низким временным и пространственным разрешением, а также низкой оптической пропускной способностью, вследствие сложной оптики и больших вычислительных требований для сборки, обработки и анализа данные в трехмерные гиперспектральные/мультиспектральные кубы данных.

[0007] Таким образом, в данной области существует неудовлетворенная потребность в менее дорогостоящем и более быстродействующем средстве гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения и анализа данных. Настоящее раскрытие удовлетворяет эти и другие потребности за счет обеспечения способов и систем для соосного гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Определенные аспекты заявки предусматривают способы и системы для соосного гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения. В конкретных вариантах осуществления, способы и системы основаны на конкретной архитектурной компоновке внутреннего оборудования системы гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения, которая служит для направления и разрешения света множественных длин волн в соосном режиме. В конкретном варианте осуществления, элемент управления пучком, имеющий множество режимов работы, направляет свет разных длин волн на разные оптические детекторы из общей исходной точки, таким образом, поддерживая соосное выравнивание между изображениями, захваченными соответствующими оптическими детекторами.

[0009] в одном аспекте, настоящее раскрытие предусматривает устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения. Один вариант осуществления предусматривает устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения, содержащее корпус, имеющий наружную сторону и внутреннюю сторону, и, по меньшей мере, один объектив, присоединенный к корпусу или размещенный в нем. По меньшей мере, один объектив располагается на пути оптической связи, содержащем начальный конец и завершающий конец. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит элемент управления пучком с внутренней стороны корпуса. Элемент управления пучком находится в оптической связи с, по меньшей мере, одним объективом и располагается на завершающем конце пути оптической связи. Элемент управления пучком характеризуется множеством режимов работы. Каждый соответствующий режим работы во множестве режимов работы предписывает элементу управления пучком находиться в оптической связи с разным оптическим детектором.

[0010] Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит множество оптических детекторов, смещенных относительно пути оптической связи. Каждый соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов находится в оптической связи с элементом управления пучком в соответствующем режиме работы. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит множество фильтров детектора внутри корпуса. Каждый соответствующий фильтр детектора во множестве фильтров детектора покрывает соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов, таким образом, фильтруя свет, принимаемый соответствующим оптическим детектором от элемента управления пучком.

[0011] Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит, по меньшей мере, один процессор с внутренней стороны корпуса. По меньшей мере, один процессор находится в электрической связи с элементом управления пучком и множеством оптических детекторов. С внутренней стороны корпуса имеется постоянная память, и, по меньшей мере, одна программа хранится в памяти и может выполняться, по меньшей мере, одним процессором.

[0012] По меньшей мере, одна программа содержит инструкции для (i) переключения элемента управления пучком между режимами работы во множестве режимов работы, и (ii) управления каждым оптическим детектором во множестве оптических детекторов. Предусмотрен интерфейс связи в электрической связи с, по меньшей мере, одним процессором. В конкретном варианте осуществления, устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит, по меньшей мере, один источник света для освещения целевого объекта или субъекта.

[0013] В другом аспекте, настоящее раскрытие предусматривает гиперспектральную/мультиспектральную камеру для медицинского формирования изображения. Один вариант осуществления предусматривает устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения, содержащее корпус, имеющий наружную сторону и внутреннюю сторону, и, по меньшей мере, один источник света, расположенный с наружной стороны корпуса. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения содержит, по меньшей мере, один объектив, присоединенный к корпусу или размещенный в нем. По меньшей мере, один объектив располагается на пути оптической связи. Путь оптической связи содержит начальный конец и завершающий конец. По меньшей мере, один источник света смещен относительно пути оптической связи и располагается так, что свет от, по меньшей мере, одного источника света (i) сначала испытывает обратное рассеяние поверхностью пациента, расположенного на начальном конце пути оптической связи, и (ii) затем проходит от начального конца пути оптической связи, через, по меньшей мере, один объектив, к завершающему концу пути оптической связи. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит элемент управления пучком с внутренней стороны корпуса. Элемент управления пучком находится в оптической связи с, по меньшей мере, одним объективом и располагается на завершающем конце пути оптической связи. Элемент управления пучком характеризуется множеством режимов работы. Каждый соответствующий режим работы во множестве режимов работы предписывает элементу управления пучком находиться в оптической связи с разным оптическим детектором. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит множество оптических детекторов, смещенных относительно пути оптической связи. Каждый соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов находится в оптической связи с элементом управления пучком в соответствующем режиме работы. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит множество фильтров детектора внутри корпуса. Каждый соответствующий фильтр детектора во множестве фильтров детектора покрывает соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов, таким образом, фильтруя свет, принимаемый соответствующим оптическим детектором от элемента управления пучком. По меньшей мере, один процессор находится с внутренней стороны корпуса. По меньшей мере, один процессор находится в электрической связи с одним или более источниками света, элементом управления пучком и множеством оптических детекторов. С внутренней стороны корпуса предусмотрена память. По меньшей мере, одна программа хранится в памяти и может выполняться, по меньшей мере, одним процессором. По меньшей мере, одна программа содержит инструкции для работы, по меньшей мере, одного источника света, переключения элемента управления пучком между режимами работы во множестве режимов работы, и управления каждым оптическим детектором во множестве оптических детекторов. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, предусмотрен интерфейс связи в электрической связи с, по меньшей мере, одним процессором.

[0014] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, источник света содержит первый некогерентный источник света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первый некогерентный источник света сконфигурирован для испускания излучения в ближнем инфракрасном диапазоне. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первым некогерентным источником света является светодиод. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первым некогерентным источником света является широкополосный источник света, где широкополосный источник света испускает излучение в диапазоне длин волн, по меньшей мере, 200 нм. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, широкополосный источник света испускает излучение в диапазоне длин волн, по меньшей мере, 500 нм. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, широкополосным источником света является светодиод белого свечения.

[0015] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первую конденсорную линзу, покрывающую первый некогерентный источник света и, таким образом, фокусирующую свет, излучаемый некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первый фильтр источника света, покрывающий первый некогерентный источник света и, таким образом, фильтрующий свет, излучаемый некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первый поляризатор источника света, покрывающий первый некогерентный источник света и, таким образом, поляризующий свет, излучаемый первым некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первый гомогенизатор, покрывающий первый некогерентный источник света и, таким образом, гомогенизирующий свет, излучаемый первым некогерентным источником света.

[0016] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первый некогерентный источник света находится в первом множестве некогерентных источников света, расположенных с наружной стороны корпуса. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первый некогерентный источник света сконфигурирован для испускания излучения первой длины волны, и второй некогерентный источник света во множестве некогерентных источников света сконфигурирован для испускания излучения второй длины волны, где первая и вторая длины волны различны. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество некогерентных источников света содержит первое подмножество некогерентных источников света, способных испускать излучение первой длины волны. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первое подмножество некогерентных источников света располагается по первому шаблону с наружной стороны корпуса, например, первом шаблоне, обладающем радиальной симметрией относительно, по меньшей мере, одного объектива. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество некогерентных источников света дополнительно содержит второе подмножество некогерентных источников света, способных испускать излучение второй длины волны. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, второе подмножество некогерентных источников света располагается по второму шаблону с наружной стороны корпуса, например, втором шаблоне, обладающем радиальной симметрией относительно, по меньшей мере, одного объектива. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество некогерентных источников света содержит множество светодиодов. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество некогерентных источников света содержит множество широкополосных источников света.

[0017] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первое множество конденсорных линз, расположенных с наружной стороны корпуса, причем каждая конденсорная линза в первом множестве конденсорных линз покрывает соответствующий некогерентный источник света во множестве некогерентных источников света, таким образом, фокусируя свет, излучаемый соответствующим некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество конденсорных линз является съемным с наружной стороны корпуса.

[0018] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первое множество фильтров источника света, расположенных с наружной стороны корпуса, причем каждый соответствующий фильтр источника света в первом множестве фильтров источника света покрывает соответствующий некогерентный источник света во множестве некогерентных источников света, таким образом, фильтруя свет, излучаемый соответствующим некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество фильтров источника света является съемным с наружной стороны корпуса.

[0019] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первое множество поляризаторов источника света, причем каждый соответствующий поляризатор источника света в первом множестве поляризаторов источника света покрывает соответствующий некогерентный источник света во множестве некогерентных источников света, таким образом, поляризуя свет, излучаемый соответствующим некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество поляризаторов источника света является съемным с наружной стороны корпуса.

[0020] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит первое множество гомогенизаторов света, причем каждый соответствующий гомогенизатор света в первом множестве гомогенизаторов света покрывает соответствующий некогерентный источник света во множестве некогерентных источников света, таким образом, гомогенизируя свет, излучаемый соответствующим некогерентным источником света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество гомогенизаторов света является съемным с наружной стороны корпуса.

[0021] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один источник света содержит первый когерентный источник света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первый когерентный источник света сконфигурирован для испускания излучения в ближнем инфракрасном диапазоне. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первым когерентным источником света является лазер (например, лазерный диод). В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, первый когерентный источник света состоит во множестве когерентных источников света, расположенных с наружной стороны корпуса. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество некогерентных источников света содержит множество лазерных диодов.

[0022] в некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один объектив содержит линзу с фиксированным фокусным расстоянием или линзу с переменным фокусным расстоянием. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один объектив представляет собой линзу с переменным фокусным расстоянием, которая фокусируется вручную. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, объектив представляет собой линзу с переменным фокусным расстоянием, которая является линзой с автофокусировкой. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, линза с переменным фокусным расстоянием представляет собой линзу трансфокации (например, линзу ручной трансфокации или линзу автоматической трансфокации).

[0023] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, элемент управления пучком содержит зеркало, установленное на исполнительном механизме. В таких вариантах осуществления исполнительный механизм имеет множество режимов работы.

[0024] в некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, зеркало представляет собой одностороннее зеркало. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, зеркало установлено на исполнительном механизме, причем исполнительный механизм имеет множество режимов работы.

[0025] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, зеркало представляет собой двухосное микроэлектромеханическое (MEMS) зеркало.

[0026] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, элемент управления пучком содержит матрицу микрозеркал. В некоторых вариантах осуществления, матрица микрозеркал содержит первое и второе множество микрозеркал. Каждое соответствующее микрозеркало в первом множестве микрозеркал находится в первой ориентации относительно пути оптической связи. Каждое соответствующее микрозеркало во втором множестве микрозеркал находится во второй ориентации относительно пути оптической связи. Первая и вторая ориентации содержат разные режимы работы. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, матрица микрозеркал содержит цифровое микрозеркальное устройство. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, матрица микрозеркал установлена на исполнительном механизме, который имеет множество режимов работы. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, матрица микрозеркал установлена на двухосном микроэлектромеханическом (MEMS) устройстве.

[0027] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, элемент управления пучком содержит двухосное устройство развертки. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, двухосное устройство развертки установлено на исполнительном механизме. В таких вариантах осуществления исполнительный механизм имеет множество режимов работы. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, двухосное устройство развертки установлено на двухосном микроэлектромеханическом (MEMS) устройстве.

[0028] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество оптических детекторов содержит, по меньшей мере, четыре оптических детектора. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждый соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов располагается с внутренней стороны корпуса и предназначен для приема отраженного света от элемента управления пучком. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждый соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов выбирается из группы, состоящей из прибора с зарядовой связью (ПЗС), комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник (КМОП), фотоэлемента и матрицы видеопреобразователя. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество оптических детекторов содержит множество приборов с зарядовой связью (ПЗС). В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество оптических детекторов содержит множество комплементарных структур металл-оксид-полупроводник (КМОП). В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество оптических детекторов содержит множество фотоэлементов. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество оптических детекторов содержит множество матриц видеопреобразователя. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждый соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов используется для детектирования излучения разной частоты.

[0029] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один оптический детектор во множестве оптических детекторов не покрыт фильтром детектора во множестве фильтров детектора. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один оптический детектор, который не покрыт фильтром детектора, сконфигурирован для захвата цветного изображения поверхности пациента. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один оптический детектор, который не покрыт фильтром детектора, сконфигурирован для фокусировки изображения поверхности пациента, полученного, по меньшей мере, одним соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один оптический детектор покрыт фильтром детектора во множестве фильтров детектора и сконфигурирован для фокусировки изображения поверхности пациента, полученного, по меньшей мере, одним соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов.

[0030] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество фильтров детектора содержит, по меньшей мере, один полосовой фильтр, по меньшей мере, один длинноволновый фильтр, и/или, по меньшей мере, один коротковолновый фильтр. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество фильтров детектора является съемным с внутренней стороны корпуса. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один источник света является множеством источников света, расположенных с наружной стороны корпуса, причем каждый соответствующий источник света во множестве источников света, соответствующий оптическому детектору во множестве оптических детекторов, и каждый соответствующий фильтр детектора во множестве фильтров детектора позволяет излучению, испускаемому соответствующим источником света во множестве источников света, проходить через соответствующий оптический детектор.

[0031] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит множество поляризаторов детектора с внутренней стороны корпуса, причем каждый соответствующий поляризатор во множестве поляризаторов детектора покрывает соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов, таким образом, поляризуя свет, принимаемый соответствующим оптическим детектором. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, множество поляризаторов детектора является съемным с внутренней стороны корпуса.

[0032] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, процессор в, по меньшей мере, одном процессоре выбирается из группы, состоящей из вентильной матрицы, программируемой пользователем (FPGA), специализированной интегральной схемы (ASIC), потокового процессора, микропроцессора и цифрового сигнального процессора.

[0033] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, память выбирается из группы, состоящей из оперативной памяти (ОЗУ), постоянной памяти (ПЗУ) и флэш-памяти.

[0034] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, одна программа, хранящаяся в памяти и исполняемая, по меньшей мере, одним процессором, содержит инструкции для включения первого источника света из, по меньшей мере, одного источника света, и переключения элемента управления пучком в режим работы во множестве режимов работы, который предписывает элементу управления пучком находиться в оптической связи с соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для последовательного включения и отключения каждого соответствующего источника света во множестве источников света. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для последовательного переключения элемента управления пучком в каждый соответствующий режим работы во множестве режимов работы, чтобы каждый соответствующий оптический детектор во множестве оптических детекторов находился в оптической связи с элементом управления пучком, когда упомянутый соответствующий источник света включен.

[0035] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждый соответствующий источник света во множестве источников света включается менее чем за одну секунду. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждый соответствующий источник света во множестве источников света включается менее чем за половину секунды. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждый соответствующий источник света во множестве источников света включается менее чем за четверть секунды.

[0036] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один источник света представляет собой множество источников света, и элемент управления пучком содержит цифровое микрозеркальное устройство, имеющее множество микрозеркал. Каждое соответствующее микрозеркало во множестве микрозеркал имеет, по меньшей мере, первый режим работы в оптической связи с первым соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов и второй режим работы в оптической связи со вторым соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов. По меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для включения первого и второго соответствующего источника света во множестве источников света и переключения каждого соответствующего микрозеркала во множестве микрозеркал между первым и вторым режимами работы, когда первый и второй соответствующие источники света включены. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждое соответствующее микрозеркало во множестве микрозеркал дополнительно имеет, по меньшей мере, третий режим работы, в котором соответствующие микрозеркала находятся в оптической связи с третьим соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов, и четвертый режим работы, в котором соответствующие микрозеркала находятся в оптической связи с четвертым соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов. По меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для отключения первого и второго соответствующих источников света, включения третьего и четвертого соответствующего источника света во множестве источников света, и переключения каждого соответствующего микрозеркала во множестве микрозеркал между третьим и четвертым режимами работы, когда третий и четвертый соответствующие источники света включены.

[0037] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, один источник света во множестве источников света содержит множество источников света, и элемент управления пучком содержит цифровое микрозеркальное устройство, содержащее множество микрозеркал. В таких вариантах осуществления, каждое соответствующее микрозеркало во множестве микрозеркал содержит первый режим работы, в котором соответствующее микрозеркало находится в оптической связи с первым оптическим детектором во множестве оптических детекторов, и второй режим работы, в котором соответствующее микрозеркало находится в оптической связи со вторым оптическим детектором во множестве оптических детекторов. По меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для включения первого и второго соответствующего источника света во множестве источников света, переключения первого подмножества микрозеркал во множестве микрозеркал в первый режим работы, когда первый и второй соответствующие источники света включены, и переключения второго подмножества микрозеркал во множестве микрозеркал во второй режим работы, когда первый и второй соответствующие источники света включены. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, каждое соответствующее микрозеркало во множестве микрозеркал дополнительно содержит третий режим работы, в котором соответствующее микрозеркало находится в оптической связи с третьим соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов, и четвертый режим работы, в котором соответствующее микрозеркало находится в оптической связи с четвертым соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов. По меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для отключения первого и второго источников света, включения третьего и четвертого соответствующего источника света во множестве источников света, переключения третьего подмножества микрозеркал во множестве микрозеркал в третий режим работы, когда третий и четвертый соответствующие источники света включены, и переключения четвертого подмножества микрозеркал во множестве микрозеркал в четвертый режим работы, когда третий и четвертый соответствующие источники света включены.

[0038] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, по меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для обработки цифрового изображения, полученного множеством оптических детекторов. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, инструкции для обработки цифрового изображения, полученного множеством оптических детекторов, содержит инструкции для осуществления, по меньшей мере, одного из регулировки яркости полученного цифрового изображения, регулировки контрастности полученного цифрового изображения, удаления артефакта из полученного цифрового изображения, обрезки полученного цифрового изображения, обработки одного или более подпикселей полученного цифрового изображения, уменьшения размера полученного цифрового изображения, сборки множества полученных цифровых изображений в спектральный гиперкуб, преобразования спектрального гиперкуба, собранного из множества полученных цифровых изображений, форматирования данных, содержащихся в полученном цифровом изображении; и шифрования данных, содержащихся в полученном цифровом изображении.

[0039] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, интерфейс связи содержит элемент беспроводной передачи сигнала. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, элемент беспроводной передачи сигнала выбирается из группы, состоящей из элемента передачи bluetooth, элемента передачи ZigBee, элемента передачи Wi-Fi, элемент сотовой передачи или элемента связи по стандарту IEEE 802.11b, 802.11a, 802.11g или 802.11n. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, интерфейс связи содержит шину связи. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, шиной связи является универсальная последовательная шина (USB), последовательная шина FireWire, шина Serial ATA (Serial advanced technology attachment), защищенная цифровая (SD) шина или шина Ethernet. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, шина связи сконфигурирована для сопряжения со сменными носителями данных.

[0040] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, интерфейс связи содержит док-станцию для мобильного устройства, имеющего дисплей мобильного устройства. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, мобильное устройство представляет собой смартфон, карманный персональный компьютер (КПК), карманный корпоративный компьютер, планшетный компьютер, цифровую камеру или портативный музыкальный проигрыватель.

[0041] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство дополнительно содержит дисплей корпуса, расположенный с наружной стороны корпуса. В таких вариантах осуществления, дисплей корпуса находится в электронной связи с, по меньшей мере, одним процессором. В таких вариантах осуществления, по меньшей мере, одна программа дополнительно содержит инструкции для отображения изображения, захваченного соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов на дисплее корпуса. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, дисплей корпуса является дисплеем с сенсорным экраном. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, дисплей корпуса используется для фокусировки изображения поверхности пациента, полученного, по меньшей мере, одним соответствующим оптическим детектором во множестве оптических детекторов.

[0042] В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство формирования изображения имеет максимальное энергопотребление менее 15 ватт, менее 10 ватт, или менее 5 ватт. В некоторых вариантах осуществления вышеописанных устройств, устройство формирования изображения получает питание от батареи.

[0043] Другой аспект настоящего раскрытия предусматривает способ получения набора соосных изображений для гиперспектрального/мультиспектрального анализа. В одном варианте осуществления, способ содержит разрешение множества изображений объекта или субъекта с использованием устройства гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения, содержащего корпус, имеющий наружную сторону и внутреннюю сторону, и, по меньшей мере, один объектив, присоединенный к корпусу или размещенный в нем. По меньшей мере, один объектив располагается на пути оптической связи, содержащем начальный конец, расположенный на объекте или субъекте, и завершающий конец. Устройство гиперспектрального/мультиспектрального формирования изображения дополнительно содержит элемент управления пучком с внутренней стороны корпуса. Элемент управления пучком находится в оптической связи с, по меньшей мере, одним объективом и располагае