掃頻OCT系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、光學(xué)相干層析成像（Optical Coherence Tomography，OCT）技術(shù)是一種基于低相干干涉原理的層析成像技術(shù)，它具有非入侵、無輻射、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，因此而受到廣泛研究。OCT技術(shù)分為時(shí)域OCT、譜域OCT和掃頻OCT，掃頻OCT技術(shù)兼具時(shí)域 OCT技術(shù)的點(diǎn)探測(cè)優(yōu)勢(shì)和譜域 OCT技術(shù)的快速成像能力，因此它的研究?jī)r(jià)值略高于其余兩種OCT技術(shù)，特別是在高散射性生物組織成像領(lǐng)域中，掃頻OCT技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢(shì)。目前，掃頻OCT

2、技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外OCT研究小組的主要研究方向。經(jīng)過充分的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)掃頻OCT系統(tǒng)中采用的光源為1000nm和1310nm波段，而1550nm波段的掃頻OCT系統(tǒng)研究較少，因此本文對(duì)1550nm波段的掃頻OCT系統(tǒng)展開研究。主要研究工作如下：
　　1、依據(jù)低相干干涉理論和傅立葉變換等原理建立掃頻OCT系統(tǒng)理論模型，對(duì)系統(tǒng)的信噪比、靈敏度、分辨率、成像深度和成像速度等關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行研究，分析這些關(guān)鍵性能參數(shù)各自的影響因素，獲

3、得掃頻OCT系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，為后續(xù)工作奠定理論基礎(chǔ)。
　　2、成像軟件的設(shè)計(jì)是掃頻OCT系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文在分析掃頻OCT系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理及圖像重建方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了光譜標(biāo)定、光譜整形、FFT變換、灰度變換和圖像重建等過程的算法，基于VC++6.0開發(fā)環(huán)境完成了從數(shù)據(jù)采集到圖像重建全過程的程序編寫，并設(shè)計(jì)良好的成像界面。
　　3、為了獲得在波數(shù)空間等間隔分布的干涉光譜信號(hào)需要進(jìn)行光譜標(biāo)定，本文分析了三種光譜標(biāo)定方法：基于系

4、統(tǒng)的預(yù)先標(biāo)定法、基于輔助干涉儀的實(shí)時(shí)標(biāo)定法和基于掃頻光源K-trigger的自動(dòng)標(biāo)定法，通過對(duì)比分析得出三種方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)研究提供一定的參考價(jià)值。
　　4、搭建了一套1550nm波段的掃頻OCT系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)分為光路部分、硬件部分和數(shù)據(jù)處理部分。光路部分包括掃頻光源、干涉儀、樣品臂和參考臂等，硬件部分包括平衡探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)等。搭建的系統(tǒng)理論軸向分辨率為15.1μm，理論成像深度為7.69mm，基于搭建的系統(tǒng)進(jìn)