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静脉血氧饱和度(venous oxygen saturation，SvO2)表征局部组织的血氧代谢信息，可用于监测缺血组织的健康状况，评估伤口发展及愈合过程及测量在不同的治疗过程中组织的生理变化等。目前静脉血氧饱和度的测量技术局限于接触式测量或单点测量，缺点是易给患者造成不适甚至感染，及提供的血氧信息少。本文在系统分析了静脉血氧饱和度测量原理的基础上，提出了基于CCD相机的非接触式静脉血氧饱和度成像系统，主要的研究工作如下: (1)通过蒙特卡洛仿真建立理论模型。本文的方法使用均匀平面光入射，在反射模式下接收漫反射光。在这种模式下，原来的基于Beer-Lambert定理的模型或基于Beer-Lambert定理和漫射近似的混合模型，都不够准确，因为在平面光面照射下，与平均自由程在同一量级的短光程大量存在。而蒙特卡洛可准确地描述光在组织中的传输，无需近似。仿真中，我们用了皮肤的半无限模型和双层模型作对比，来建立SvO2和R（两个波长相对强度变化的比值）之间的关系模型。仿真结果表明，SvO2和R之间的关系是非线性的。 (2)原理是基于静脉血液容积的变化而引起漫反射光的变化，通过施加一个低袖口压力（30mm-40mmHg）来阻断静脉回流，进而改变静脉血容量。具体的实施是:红光(660nm)和近红外光(800nm)交替照射皮肤组织，通过CCD相机对皮肤组织进行成像;利用理论模型，即可将漫反射光的成像图转化为SvO2成像图。根据系统框图，我们搭建硬件系统。其中加入了环形光导和正交偏振检测，环形光导确保光源均匀垂直入射;正交偏振检测用于抑制皮肤表面的镜面反射。 (3)采集的图像不能直接用于计算，我们用到了曲面校正算法和运动补偿算法来校正图像。曲面校正算法用于消除曲率，以降低曲率带来的出射光的表面调制。运动补偿算法用于减小皮肤表面的平移带来的影响。 (4)我们分别对7个被试的手心、手背及手腕部位进行SvO2成像，测量结果和前人发表的数据一致。为了进一步验证三个位置的SvO2平均值是否可靠，我们利用实验室已有的商用近红外光谱成像设备(Near-InfraRed Spectroscopy，NIRS)，设计对比试验，进行验证。实验结果表明NIRS和我们的CCD系统测量的SvO2值比较接近，验证了CCD系统的有效性。 与原有存在技术相比，通过本文的方法，由皮肤表面的移动和曲率及表面的镜面反射引起的SvO2计算上的偏差或错误被较好地纠正，SvO2成像图的空间分辨率也有较大的提高。