谱域光学相干层析成像的图像处理

光学相干层析成像(OCT)系统中的噪音特性对图像将产生重要影响,为了获取高质量的OCT图像,引入数字图像技术来处理OCT图像.相关的实验被采集,结果表明,图像质量明显改善.     

普物光学中涉及相位差概念的几个问题

普通物理光学中，相位差是一重要概念，正确理解它的含义，在教学中是十分重要的.本文将对此有关的问题进行分析、研究，给出相应的结论.     

基于相位差分的Kay法SNR阈值分析及改进

基于相位差分的Kay法在单个复正弦信号频率估计方面有良好的统计性能,但在实际应用中存在明显的SNR阈值。本文分析讨论了Kay法的SNR阈值及形成的原因,提出了几种有效降低SNR阈值的方法,包括：滤波器法、频率粗估计法、滤波器组法等。这些方法的优点在于降低SNR阈值的同时增加的计算量不大。计算机仿真验证了方法的有效性。     

一种用于小血流速度测量的优化多普勒谱域光学相干层析术

 提出一种能够有效提高组织中小血流成像质量的优化多普勒光学相干层析术(DOCT).该方法通过利用谱域光学相干层析术(SDOCT)在同一横向位置对相邻和隔行A 扫相位差求平均的方法来实现.介绍了该方法的理论原理,并且通过血管模拟实验验证了其可行性.在模拟实验中,通过改变脂肪溶液在毛细玻璃管中的流速,利用传统相位方法和本文提出的方法分别对速度进行测量,然后分别计算速度的平均标准差并进行比较.对老鼠耳朵的血流进行活体测量,再分别利用两种方法进行多普勒速度图像的重构.实验结果证明,在小血流速度测量方面,本文提出的方法能够在不增加相邻A 扫时间间隔的情况下,有效地抑制由于系统相位不稳定而引起的相位噪声,从而提高血流速度图像的信噪比和测量精度.     

眼检光学相干层析成像术

论述了光学相干层析成像(OCT)眼检系统的要求及基本原理,并对OCT眼检关键技术进行了探讨．指出了进一步提高纵向分辨率的方法,给出了OCT眼检装置对人眼视网膜细微结构的成像结果。     

20kHz高分辨率扫频光学相干层析成像系统

【目的】为实现高速且高分辨率生物组织断层成像,研制了一套基于扫频光源的光学相干层析成像(OCT)系统。【方法】以1 310 nm中心波长的扫频激光光源为硬件基础,运用LabVIEW编译的软件系统作为处理工具,对动植物表皮样品均进行了测量实验。【结果】所研制的系统可以实现5 s内对100万个数据点的高速采集与处理,横向和纵向分辨率均达到了10μm的高清晰度光学成像,且成像深度可达2.3 mm。【结论】所研制的OCT系统完全可以满足对生物组织断层的成像需求,为临床医学的光学成像提供了更有力的硬件基础。此外,该系统还具有体积小,操作简单、可移植性强等特点。     

基于光学相干层析图像的眼底黄斑部三维重建

基于眼底黄斑部光学相干层析(OCT)图像提出一套建立视网膜局部三维模型的方法,并为实现三维OCT临床诊断技术进行前期探索.本文以梯度结合数学形态学的方法分割图像,采用基于互信息的配准算法进行图像配准,并设计了一种改进的线性插值算法进行片层间插值,最后用体绘制方式重建出眼底黄斑部三维模型.基于上述方法在PC机上成功构建出视网膜黄斑部三维模型.该模型外观平滑,较为精确,为临床应用奠定了基础.     

热光源谱域光学相干层析成像系统

根据热光源具有极短的相干长度、能够提高系统的轴向分辨率的特点,设计了一种使用热光源的谱域光学相干层析成像系统.利用高斯函数计算得到的理想光谱密度与光谱仪测量的实际光谱密度之间的比值,得出了不同波长对应的光源光谱密度的校正系数,将校正系数与所测干涉光谱值相乘,得到了校正后的理想干涉光谱值.实验结果表明:高斯校正后,样品的一维散射势得到锐化,散射势峰值变大,系统的轴向分辨率变高;高斯校正后使二维层析图像的质量得到了提高,样品的薄膜边界变得清晰.因此,系统具有分辨率高、成像速度快、测量精度高和对样品无损伤的特点,在薄膜厚度的无损测量方面有着广泛的应用前景.     

光学相干层析成像的原理、应用与发展

[目的]鉴于光学相干层析成像的微米量级空间分辨率、三维实时成像、非接触式探测等优点,分析光学相干层析成像当前的应用与发展,整理光学相干层析成像的研究进展.[方法]在系统查阅相关文献与研究成果的基础上,结合理论、公式与仿真等,从原理、应用以及发展等方面对光学相干层析成像进行综述.[结果]阐述了光学相干层析成像在时域、频域...     

旋转式扫描方法在光学相干层析成像系统的应用

提出了一种新的旋转式光程扫描方法,用于光学相干层析成像系统中参考臂端的轴向光程扫描．其中,利用光程控制盘来改变参考臂的光程,用猫眼逆反射器来实现参考臂端光束的精确回射,实现了5000r／min的快速扫描,并由实验数据得到了测量点的信号强度折线图．分析表明,信号强度的相对误差小于3％,与直线式扫描方式相比,旋转式扫描方法可以通过光学介质的旋转切换来实现不同光学光程的快速改变,实现光束的精确回射,具有扫描结构简单、易于控制、成本较低和精度较高的优点．     

采用二维频域光学相干层析的透镜曲率半径测量

利用自研发的二维频域光学相干层析系统,测量透镜的曲率半径及焦距.为了提高透镜曲率的测量精度,采用频谱校正技术校正快速傅里叶变换产生能量泄漏而造成的误差.试验结果表明:研发的二维频域光学相干层析系统具有非接触式无损伤的特点,可以一次采集成像获取透镜的曲率半径和焦距,不需任何机械扫描运动就能获取透镜的曲率轮廓,且测量结果精确.     

高速OCT应用中光电探测阵列的性能分析

光学相干层析成像(OCT)是一种非接触、无创的新型层析成像技术,它利用弱相干光反射测量技术,对体内生物组织结构进行高分辨率层析成像．笔者利用基于共焦模式的OCT蒙特卡罗仿真模型研究了在OCT、系统中高散射生物组织背向散射光的漫反射率,指出满足相干条件的背向散射光强是样品臂入射光强的10-8~1O-10．具体CCD探测器阵列的分析显示OCT系统高速成像的关键在于提高光电探测阵列的响应灵敏度．如果要实现一定分辨率的视频成像,响应灵敏度必须大于4 200 V／(μJ·cm-2),这是当前光电探测阵列所无法实现的．     

采用特殊镀膜分束器的高速全范围复谱OCT系统

为了提高成像质量和达到高速实时成像，在生物组织OCT成像系统结构上采用了一种特殊镀膜分束器，在分束器中心直径1mm的正反面圆内镀上增透膜，使其透射率达到99％以上，而在该分束器背面的1mm圆外镀上高反射介质膜，使其反射率近似达到100％，这样成倍增强了样品的入射光强，并将背向散射光因分束器反射的损耗减少到最低程度；同时在成像重建算法上采用了速度更快的2帧相移算法，并对样品进行了实验．实验结果表明，图像对比度高，重建的速度提高了4倍，有效探测深度可以达到全量程．     

一种基于HVS模型的图像质量信噪比评价方法

从研究人体视觉系统的角度出发,给出了一种基于人体视觉系统HVS模型的客观图像质量评价方法,提出了基于HVS模型的SNR和PSNR评价标准,并给出了对典型图像的评测结果,同时也验证了与主观评价结果的一致性。     

OCT 系统图像形成机理

在弱物体近似下分析了ＯＣＴ系统图像形成机理．研究表明，ＯＣＴ系统相当于一复振幅线性平移不变系统，其横向相干传递函数具有低通特性，纵向相干传递函数具有带通特性．因此，系统测量的横向图像反映了样品内部横向结构的低频信息，纵深图像为内部纵深结构的高频信息．