光學相干層析成像系統(tǒng)與像質改善方法研究.pdf

1、光學相干層析術(Optical Coherence Tomography，OCT)是一種類似于超聲成像的生物醫(yī)學成像技術，它以光波替代超聲波，以干涉測量替代直接測量。OCT以其高靈敏度、非破壞性及高分辨率等優(yōu)點，可實現(xiàn)對人體生物組織的實時“活體”斷層掃描成像能力，正逐步發(fā)展成為一種新的臨床診斷手段。本論文主要對時域OCT(Time DomainOCT，TDOCT)和譜域OCT(Spectral Domain OCT，SDOCT)的成像原

2、理、系統(tǒng)設計和像質改善方法等進行了研究。主要包括以下幾個方面的內容:
　　1、針對TDOCT系統(tǒng)中掃描噪聲的時變特點，提出了基于經驗模式分解的TDOCT掃描噪聲去除法。實驗結果表明，采用該時頻去噪法，能有效地消除掃描噪聲并壓縮散斑噪聲。進一步分析比較可知，相比于小波濾波法和傳統(tǒng)的均值與中值等濾波法，該方法具有去噪效果更顯著且圖像細節(jié)保真度更高的優(yōu)點。
　　2、搭建了一套光纖型SDOCT實驗系統(tǒng)，并結合該系統(tǒng)詳細地分析了SDO

3、CT性能參數(shù)及其影響因素。實驗測得該系統(tǒng)的縱向分辨率約為9μm，系統(tǒng)靈敏度為105 dB。利用該系統(tǒng)對組織模擬液及人體皮膚組織進行了成像研究，驗證了該實驗系統(tǒng)的成像能力。
　　3、提出了一種針對SDOCT系統(tǒng)光譜標定的自校準方法。該方法利用被測組織表面非嚴格平整及組織表面后向反射率較大等特點，直接采用被測組織兩個不同橫向位置的干涉譜來實現(xiàn)對系統(tǒng)的光譜標定。該方法克服了其他校準法需要額外的測量步驟和昂貴的額外測量設備的缺點。對人體皮

4、膚的實驗結果驗證了該方法的有效性。
　　4、提出了對干涉譜進行加窗傅立葉變換實現(xiàn)組織深度色散誤差的提取及補償方法。采用該方法首先獲得被測樣品的二維深度譜，然后，利用該深度譜提取出組織深度相位誤差分布并進行補償。仿真和多層蓋玻片的實驗驗證了該方法的有效性，經過補償后的OCT圖像縱向分辨得到較大的改善。對人指甲蓋的實驗進一步驗證了其對較復雜的生物組織深度色散補償?shù)挠行浴?br>　　5、分析了進一步改善OCT圖像分辨率的方法，提出了采