扫频OCT成像算法研究

发布时间：2017-04-13 11:34

  本文关键词：扫频OCT成像算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography, OCT)是一种新型的三维医学断层成像技术,在近二十年间得到广泛应用。OCT技术的成像原理是弱相干光干涉,弱相干光照射样品组织,通过探测和解析由不同深度样品层信息组成的干涉光信号实现断层成像。OCT成像技术主要有分辨率高、无辐射、在体成像和灵敏度高等优点。本文在对扫频OCT成像原理及光源输出光特点进行深入分析的基础上,研究扫频OCT成像质量增强算法,在传统k-域校正方法的基础上提出了两种k-域校正方法,重采样相位提取法和实时均匀k-域采样法,使采样信号在k-域均匀分布,同时利用单次相位变换方法消除背景噪声以及伪影,提高图像分辨率和增加成像范围。论文主要内容如下：1.详细分析了扫频OCT成像原理及光源主要参数对成像质量的影响,建立扫频OCT成像数学模型,并提出了增强扫频OCT成像质量的算法。2.深入研究扫频光源输出光时-频特性,并在传统k-域校正方法基础上提出两种新型k-域校正算法,重采样相位提取法和实时均匀k-域采样法,实现干涉信号k-域均衡,降低信号延拓,提高图像分辨率,并且通过Matlab软件的仿真结果证明了该算法的有效性。3.针对扫频OCT成像中的寄生分量和伪影问题,提出单次相位变换方法,同时消除寄生分量和伪影,增加成像范围,并通过Matlab软件的仿真结果证明了该算法的有效性。4.自行设计搭建扫频OCT成像系统,并对生物及非生物组织样品进行成像,实验结果验证了以上算法提高成像分辨率和深度的可行性和有效性。
【关键词】：扫频OCT k-域校正 分辨率 相位变换 成像范围
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41;R318.51
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 OCT成像技术研究意义9-10
• 1.2 OCT成像系统10-12
• 1.3 OCT成像技术发展现状12-16
• 1.4 本文研究主要内容16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 扫频OCT成像理论17-26
• 2.1 谱域OCT成像系统17-18
• 2.2 扫频OCT成像系统18-19
• 2.3 扫频OCT关键参数19-25
• 2.3.1 相干长度19-20
• 2.3.2 纵向分辨率20-22
• 2.3.3 横向分辨率22-23
• 2.3.4 成像深度23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 扫频OCT k-域校正方法研究26-37
• 3.1 k-域校正概述26-27
• 3.2 极值法27-28
• 3.3 重采样相位提取方法28-33
• 3.3.1 相位提取法28-31
• 3.3.2 算法仿真结果31-33
• 3.4 实时均匀k-域采样33-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 扫频OCT消伪影算法研究37-50
• 4.1 干涉信号光场分析37-41
• 4.1.1 干涉信号光场理论分析37-40
• 4.1.2 信号仿真结果40-41
• 4.2 多次相位变换消伪影算法研究41-44
• 4.3 单次相位变换消伪影算法研究44-49
• 4.3.1 单次相位变换法原理44-46
• 4.3.2 单次相位变换法仿真结果46-48
• 4.3.3 附加相位引入48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 扫频OCT系统及成像结果50-56
• 5.1 扫频OCT系统搭建50-53
• 5.1.1 扫频光源50-51
• 5.1.2 平衡探测器51-52
• 5.1.3 图像显示界面52-53
• 5.2 实验结果与分析53-55
• 5.2.1 k-域校正实验验证53
• 5.2.2 盖玻片成像53-54
• 5.2.3 生物组织成像54-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 具体工作内容56
• 6.2 下一步研究展望56-58
• 参考文献58-64
• 致谢64

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本文编号：303472