光學(xué)相干層析成像的實(shí)驗(yàn)研究與理論模擬.pdf

1、光學(xué)相干層析成像(OCT)技術(shù)是一種醫(yī)療影像技術(shù)，具有圖像分辨率高、無接觸、無損害探測(cè)、可以實(shí)現(xiàn)在體實(shí)時(shí)成像等優(yōu)點(diǎn)，且操作簡(jiǎn)單、便攜、易與內(nèi)窺鏡等技術(shù)結(jié)合，因此在眼科、皮膚科、牙科、胃腸以及心血管等生物醫(yī)療檢測(cè)領(lǐng)域中具有巨大應(yīng)用潛力。 本文結(jié)合國內(nèi)外OCT 技術(shù)與理論的研究狀況，以研制高性能、實(shí)用OCT系統(tǒng)為目的，對(duì)OCT系統(tǒng)光源、延遲線(參考臂)、干涉儀、樣品臂四個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，詳細(xì)給出了系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)處理與圖

2、像顯示的算法，利用研制的系統(tǒng)對(duì)多種樣品進(jìn)行了成像實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、算法正確。同時(shí)，建立了OCT系統(tǒng)理論分析模型，對(duì)光散射模型進(jìn)行了改進(jìn)，通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，證明了理論模擬的正確性。 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在： 1．提出了以數(shù)字濾波代替電路濾波來簡(jiǎn)化OCT 系統(tǒng)構(gòu)成的方法，省去了制作硬件電路的環(huán)節(jié)，降低了成本，便于測(cè)試、調(diào)節(jié)和維護(hù)。 2．提出了一種適用于OCT載頻信號(hào)的簡(jiǎn)單易行的最值解調(diào)算法，對(duì)含載頻的干涉

3、信號(hào)分段取最大值，提取信號(hào)包絡(luò)。從理論上論證了其可行性，同時(shí)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 3．提出了非線性量化數(shù)據(jù)的方法來顯示圖像，提高了圖像質(zhì)量。 4．設(shè)計(jì)了OCT 系統(tǒng)的光源、延遲線(參考臂)、干涉儀、樣品臂和整體控制程序，進(jìn)行了多種樣品的成像實(shí)驗(yàn)，結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)與算法的正確性。 5．OCT光信號(hào)的模擬過程中，提出了用雙曲線法模擬入射高斯光束的新方法，理論上證實(shí)了組織界面在相對(duì)入射光束束腰不同位置處的散射函數(shù)略有不同，并