偏振OCT雙路信號(hào)硬件處理系統(tǒng).pdf

1、OCT(Optical Coherence Tomography,光學(xué)相干層析技術(shù))是一種光學(xué)成像技術(shù),利用弱相干光干涉的基本原理,檢測(cè)生物組織等光散射介質(zhì),獲取微米級(jí)的三維結(jié)構(gòu)圖像。OCT具有非接觸、無(wú)損傷、高分辨率等特點(diǎn)。偏振OCT是一種功能 OCT,它通過(guò)偏振光成像獲取生物組織的反射率和雙折射率分布。利用偏振OCT檢測(cè)病患組織雙折射性質(zhì)的改變,可作為組織功能和結(jié)構(gòu)上的診斷依據(jù)。
　　本文對(duì)偏振OCT的成像原理進(jìn)行研究,并完成

2、理論推導(dǎo)分析,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)偏振OCT雙路信號(hào)硬件處理系統(tǒng)。系統(tǒng)包括全光纖化的偏振OCT光路、實(shí)現(xiàn)放大、增益補(bǔ)償和帶通濾波的模擬電路、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和同步控制的基于FPGA的數(shù)字電路、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢SB模塊和計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)顯示的軟件平臺(tái)。
　　論文主要完成以下工作:
　　1.采用光纖等光學(xué)器件搭建偏振OCT系統(tǒng)光路,獲取干涉光信號(hào)。
　　2.設(shè)計(jì)放大電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)弱信號(hào)的100倍放大;設(shè)計(jì)增益補(bǔ)償電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同

3、深度信息的不同倍率放大,改善信號(hào)隨深度增加而衰減的現(xiàn)象;設(shè)計(jì)帶通濾波器,消除直流分量和噪聲,提高信噪比。
　　3.設(shè)計(jì)AD轉(zhuǎn)換電路,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);設(shè)計(jì)FPGA電路并編寫(xiě)Verilog程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶通濾波、正交解調(diào)、振幅相位解調(diào)、中值濾波和RAM緩存;設(shè)計(jì)雙工USB模塊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及指令發(fā)送;設(shè)計(jì)圖像顯示軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)反射率和雙折射率圖像的實(shí)時(shí)顯示。
　　4.設(shè)計(jì)滯回比較器,通過(guò)快速掃描延遲線信號(hào)產(chǎn)生F