光譜OCT合成孔徑算法的研究.pdf

1、OCT(Optical Coherence Tomography，光學(xué)相干層析技術(shù))是一種基于白光干涉的光學(xué)成像技術(shù)，可以對(duì)生物組織內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行橫斷面層析成像。OCT技術(shù)以其無損傷、非介入、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，在科學(xué)研究和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文針對(duì)OCT中圖像分辨率和清晰成像范圍相互矛盾的缺點(diǎn)，深入分析光譜OCT系統(tǒng)的掃描模型和高斯光束自身的影響，借鑒合成孔徑雷達(dá)(SyntheticAperture Ra

2、dar，SAR)的數(shù)據(jù)處理方法，在課題組近似波數(shù)域算法研究的基礎(chǔ)上，利用合成孔徑算法實(shí)現(xiàn)了圖像重構(gòu)，獲得了分辨率一致的圖像。
　　 論文主要完成了以下工作：
　　 1.詳細(xì)分析了光譜OCT的基本成像原理和系統(tǒng)掃描模型，借鑒合成孔徑雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理方法，提出了用于橫向掃描和旋轉(zhuǎn)掃描的合成孔徑算法來實(shí)現(xiàn)圖像重構(gòu)，提高了圖像的分辨率。
　　 2.根據(jù)光譜OCT系統(tǒng)的橫向掃描結(jié)構(gòu)，研究了OCT的衍射物理模型，分析了高斯光束

3、的寬度和波前對(duì)圖像質(zhì)量的影響，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出散射的前向模型和圖像重構(gòu)步驟，得到參考光、樣品光以及干涉光譜數(shù)據(jù)的表達(dá)式。
　　 3.比較了SAR的距離多普勒(Range Doppler，RD)算法和波數(shù)域算法，提出了改進(jìn)的RD算法，將光譜數(shù)據(jù)的二維處理分解成兩個(gè)一維處理：利用波數(shù)域的變量替換進(jìn)行橫向距離徙動(dòng)校正，利用匹配濾波器進(jìn)行縱向壓縮，分別提高了圖像的橫向和縱向分辨率。為了將OCT技術(shù)應(yīng)用于內(nèi)窺成像，提出了基于旋轉(zhuǎn)掃描的合成