光譜OCT的算法與系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)相干層析(OpticalCoherenceTomography，OCT)是一種高分辨、非侵入性層析成像方法。普通的OCT得到的黑白圖像僅反映樣品散射光的強(qiáng)度差異，忽略了光源帶寬范圍的光譜信息。光譜OCT將OCT的功能從時(shí)域的單一成像拓展到光譜域信息的提取和分析，在樣品反射、吸收的光譜測(cè)量，牛物體內(nèi)化學(xué)基團(tuán)的探測(cè)，物質(zhì)吸收、散射及擴(kuò)散的測(cè)量等方面有著較為廣闊的應(yīng)用。 由OCT向光譜OCT實(shí)現(xiàn)功能拓展有兩類實(shí)現(xiàn)方法：一是增加分光

2、探測(cè)冗件或者光譜探測(cè)元件，直接用硬件探測(cè)得到光譜；二是不改變OCT系統(tǒng)的硬件配置，通過(guò)編寫軟件模塊對(duì)探測(cè)到的干涉信號(hào)作后期變換和處理來(lái)得到光譜信息。為了節(jié)省系統(tǒng)的硬件開(kāi)銷，本課題采取了第二種實(shí)現(xiàn)方法。 我們將干涉信號(hào)做快速傅立葉變換來(lái)提取光譜信息，提取后的光譜通過(guò)極大判定來(lái)獲取最強(qiáng)光譜的波長(zhǎng)位置。而傅立葉變換的窗口寬度是牽涉到空間分辨率和光譜分辨率權(quán)衡的重要參量。我們選取HLA顏色空間來(lái)共同顯現(xiàn)光強(qiáng)信息和光譜信息，最后將HLA顏

3、色空間轉(zhuǎn)化為RGB顏色空間通過(guò)24位的彩色位圖顯示樣晶圖像。 我們制備了標(biāo)準(zhǔn)薄膜來(lái)做反射測(cè)定及正確性驗(yàn)證，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)例驗(yàn)證了傅立葉變換窗口寬度的變化對(duì)光譜分辨率的影響，計(jì)算了系統(tǒng)理想光譜分辨率與實(shí)際光譜分辨率。在牛物體的實(shí)時(shí)光譜OCT檢測(cè)中，我們選取的仍是普通OCT檢測(cè)已經(jīng)較為成熟的人體手指。 本文的結(jié)構(gòu)如下：第一章是緒論，介紹OCT獲得光譜域信息的兩種豐要方法，指明光譜OCT的優(yōu)點(diǎn)，介紹國(guó)外光譜OCT主要的研究動(dòng)態(tài)和發(fā)