谱域光学相干层析成像论文-陈玉平,秦玉伟

谱域光学相干层析成像论文-陈玉平,秦玉伟

导读:本文包含了谱域光学相干层析成像论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光学相干层析成像,谱域,噪音分析

谱域光学相干层析成像论文文献综述

陈玉平,秦玉伟[1](2018)在《谱域光学相干层析成像系统的噪音分析》一文中研究指出光学相干层析成像(OCT)系统中的噪音特性对图像将产生重要影响,通过理论和SDOCT系统中相关噪音的分析,并经过实验验证了噪音对测量结果的影响.(本文来源于《河南科学》期刊2018年11期)

鲍文[2](2018)在《正交色散谱域光学相干层析成像的系统与应用研究》一文中研究指出光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)技术利用光学相干门获取样品内部的断层结构,是一种无损、高灵敏、微米级分辨率的成像技术。相比第一代时域OCT技术,第二代的谱域OCT技术在成像速度和灵敏度上具有显着的优势,在临床眼科成像、功能成像和工业检测等领域发挥了重要作用。本文的主要内容为正交色散谱域OCT系统及其应用研究,具体工作包括:研制了超大成像量程的正交色散谱域OCT系统,该系统基于由光栅和虚像相控阵列组成的正交色散光谱仪。提出了完整的光栅和虚像相控阵列的正交色散理论,解决了由二维正交光谱重建出一维光谱时出现的光谱匹配误差和周期性强度调制问题。创新性地提出了使用主动生成的干涉条纹进行正交色散光谱标定的方法,使正交色散光谱仪成功地应用于谱域OCT成像。该系统实现了超高的光谱分辨率(2 pm),超大的系统采样率(105),和超过100mm的超长成像量程。基于正交色散谱域干涉仪的透镜间距测量应用研究。提出了一种利用实际测量得到的相位差重建复干涉光谱的算法,该算法在应用中实现了超过80dB的直流项抑制比和超过60dB的镜像抑制比。在此算法的基础上,利用正交色散谱域干涉仪的超大量程,并结合优化多通道光谱位相的高精度光程测量方法,实现了快速、高精度、大量程的透镜间距测量。与现有的测量产品相比,该测量系统在测量精度上提高了一个量级,测量速度上提高了两个量级。设计并研制了基于光程编码的大焦深、高分辨OCT成像系统,以解决光学成像中横向分辨率与焦深之间的矛盾。该系统利用光程编码原理和正交色散谱域OCT系统的超大量程合成了一个长焦深的针状光焦点。自制了一个用于生成多个不同光程光束的光程编码器,并使用精确设计的光学系统将多个光束聚焦在样品不同深度处用于成像,提取所得OCT图像中每个光束焦深范围内的光照明所得图像并进行拼接,即可得到一个完整的大深度范围内高横向分辨率的样品图像。相比于传统成像系统,该系统实现了四倍的焦深延长,在240μm的深度范围内保持了 2.5μm的横向分辨率。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-06-13)

吴彤,孙帅帅,王绪晖,王吉明,赫崇君[3](2018)在《基于最优化线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像系统》一文中研究指出相比传统光谱仪,基于线性波数光谱仪的谱域光学相干层析(OCT)无需对非线性波数干涉光谱数据进行重采样和插值,可大大减少数据计算量并提高成像灵敏度.通过模拟计算干涉光谱信号和点扩散函数,以点扩散函数半峰全宽值的倒数作为评价准则,可以优化包括色散棱镜材料的折射率、顶角角度以及衍射光栅和色散棱镜之间旋转角角度的线性波数光谱仪的结构参数.根据优化结果,实验中选用F2玻璃等边色散棱镜,以光栅-棱镜间旋转角角度为21.8°搭建了最优化线性波数光谱仪,并引入谱域OCT成像系统.实验测得成像系统的轴向分辨率达到8.52μm,灵敏度达到91 dB,6 dB成像深度达到1.2 mm.结合具有通用并行计算能力的图形处理卡,在无需重采样和插值的情况下可实时处理和显示人手指指甲皮肤接缝处的横断面OCT图像,验证了基于最优化线性波数光谱仪的谱域OCT系统的成像性能.(本文来源于《物理学报》期刊2018年10期)

李鸣晖[4](2018)在《谱域光学相干层析成像技术结合纳米金对不同时期小鼠胚胎发育形态学的研究》一文中研究指出针对着床后胚胎进行高分辨、无损、实时快速活体成像,是了解胚胎早期发育过程的关键途径,对推动胚胎发育学的发展有重要的临床指导意义。传统的病理学组织切片技术具有专业性要求高且无法进行实时在体成像的局限性。光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种新型光学成像技术,可以实现对活体组织的非侵入实时成像,在胚胎发育学的基础研究和临床应用中都具有极大的前景。本课题基于谱域OCT(Spectral-domainOCT,SD-OCT)技术对早期小鼠E9.5和E10.5进行了无创、活体实时2D/3D成像;首次引入了纳米金棒作为光学造影剂,进一步研究其对图像对比度、信号幅值和成像深度的效力;首次定量分析了小鼠活体胚胎不同深度处心脏面积以及心脏体积的参数信息;并比较了经纳米金棒孵育后不同时期小鼠胚胎2D解剖学结构与心脏面积大小随深度的变化情况。方法:首先通过体外共孵育的培养方式使E9.5和E10.5摄取培养基中浓度分别为10μg/mL、20μg/mL和50μg/mL的纳米金棒3h和6h,并通过ICP定量分析胎盘和胚胎中的金离子含量。然后,对经体外培养的胚胎进行2D和3D SD-OCT成像。最后,通过选取不同深度胚胎剖面图中的心脏区域,来计算心脏体积。结果:首先我们确定纳米金棒可以通过该种培养方式被胚胎成功摄取。定量OCT信号幅值发现其并没有随纳米金棒浓度增加而呈线性增长的趋势,E9.5和E10.5在纳米金棒浓度分别为20μg/mL和1Oμg/mL时对其吸收量最大。对于较大的E10.5,结果表明加入纳米金棒后,与对照组相比,E10.5 3D图像的信息量、图像对比度与组织结构清晰度都得到了显着的提升。同样的结果也可以从同一深度下的多张剖面图观察到。通过选取心脏区域,成功对不同时期小鼠胚胎心脏进行了体积的定量。OCT技术具有非侵入性、灵敏度高和实时成像快速等优势,与纳米造影剂相结合,不仅能实现对活体胚胎早期发育形态学过程的研究,而且提升了 OCT的成像性能,拓展了应用范围。心脏发育过程中不同剖面面积和重建后体积的精确定量,为临床研究胚胎发育学提供了重要的参考和新的检测方法。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-05-01)

孙帅帅[5](2018)在《基于线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像系统研究》一文中研究指出光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)技术是一种非侵入、高分辨率、无辐射的生物医学成像技术。谱域OCT(Spectral domain OCT,SDOCT)作为第二代OCT技术,在成像速度和灵敏度等方面都优于第一代时域OCT技术。本文首先阐述了SDOCT技术的基本原理和一些重要性能指标。比较了线性波数光谱仪和传统光谱仪,相比传统光谱仪基于线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像无需对非线性波数干涉光谱数据进行重采样和插值,可大大减少数据计算量并提高成像灵敏度。搭建了基于线性波数光谱仪的SDOCT系统。接着提出了一种新颖的基于数值模拟的线性波数光谱仪优化设计方法。文中通过模拟计算干涉光谱信号和点扩散函数,以点扩散函数半峰全宽值的倒数作为评价准则,可以优化包括色散棱镜材料折射率、顶角角度以及衍射光栅和色散棱镜之间旋转角角度的线性波数光谱仪结构参数。根据优化结果,实验中选用F2玻璃等边色散棱镜、以光栅-棱镜间旋转角角度为21.8度搭建了线性波数光谱仪,并对基于最优化线性波数光谱仪的谱域OCT系统进行成像性能测试。实验测得成像系统的轴向分辨率达到8.52μm,灵敏度达到91 dB,6 dB成像深度达到1.2mm。结合具有通用并行计算能力的图形处理卡在无需重采样和插值的情况下可实时处理和显示人手指皮肤的横断面OCT图像。最后,用搭建好的基于线性波数光谱仪的高分辨率SDOCT系统进行功能化成像研究。介绍了基于OCT的血管造影成像技术。提出了复数方差的算法来血管成像。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01)

李培,杨姗姗,丁志华,李鹏[6](2018)在《傅里叶域光学相干层析成像技术的研究进展》一文中研究指出光学相干层析成像(OCT)可以实现生物组织内部微观结构的实时、高分辨率、叁维成像,在临床诊疗与基础科学研究领域得到了广泛的应用。近年来,得益于光源与探测技术的发展,傅里叶域OCT已经成为OCT的主流模式,尤其推动了OCT微血管造影等功能成像技术的发展。以傅里叶域OCT为重点,回顾了OCT的工作原理,阐述了系统主要的性能参数及其影响因素,介绍了傅里叶域OCT在成像量程、成像速度以及功能成像方面的现状并对OCT的研究作了展望。(本文来源于《中国激光》期刊2018年02期)

沈毅,陈志彦,邱建榕,丁志华[7](2018)在《并行谱域光学相干层析成像技术的研究进展》一文中研究指出介绍了并行谱域光学相干层析成像(PSD-OCT)技术,重点报道了丁志华课题组在PSD-OCT的方法与系统研制方面取得的研究进展,包括基于全局优化的大视场PSD-OCT系统、基于复干涉信号与相位信息的真伪缺陷识别方法及基于空间光谱编码与重迭数据互相关算法的运动伪影校正方法。利用所建立的PSD-OCT系统,可实现玻璃表面及内部缺陷的检测,避免伪缺陷的误判。通过引入空间光谱编码单元,该系统还可校正非受控运动。(本文来源于《中国激光》期刊2018年02期)

倪秧[8](2017)在《谱域光学相干层析成像技术及其眼科应用研究》一文中研究指出光学相干层析成像技术(Optical coherence tomography,OCT)是一种极具潜力的生物医学光学成像技术,具有非侵入、无损伤、高分辨、高灵敏度等优点。谱域OCT(Spectral domain OCT,SD-OCT)是第二代OCT技术,它能实现mm量级的成像深度,μm量级的空间分辨率,以及nm甚至pm量级的高灵敏度探测,已广泛应用于生物医学的各个领域。眼科是OCT技术最早的应用领域。OCT的出现极大提升了眼科的基础研究和临床诊断水平。利用OCT技术不但能实现眼组织二维和叁维的层析成像,还能精准捕捉组织的形变与微尺度运动,对眼科的形态学研究和病理分析具有重要价值。本论文的研究工作围绕SD-OCT的成像技术及其眼科应用展开。主要从成像深度拓展、相位高灵敏度探测、轴向超分辨成像等方面发展了 SD-OCT技术。在此基础上,实现了人眼全眼前节和鼠眼全眼的OCT成像,并进行了眼部组织形态参数的精准测量和眼内生理脉动的实时监测。同时,针对干眼、近视眼、白内障眼、隐形眼镜植入眼(ImplantableCollamerLens,ICL)等非正常人眼展开了 OCT成像应用研究。具体的研究内容以及创新成果如下:1.设计搭建了基于光纤型迈克尔逊干涉仪的850nm波段的SD-OCT系统。系统轴向分辨率为4.3μm,最大成像深度为7.56mm,最大信噪比为65dB。系统的快速光谱仪基于线阵CMOS探测,能实现最快70kHz的A-scan采集速度。利用该系统可实现生物组织高分辨率实时在体成像。2.提出基于分段光谱光程编码的OCT深度拓展技术。该技术利用二向色镜的分光功能构造两组干涉对,可灵活实现样品内部两段结构信息的并行探测。该方法无需在系统中引入额外的机械运动部件,且无需后期图像融合,是一种经济、稳定、快速的OCT系统成像深度拓展技术。此外,发展振镜载频消镜像技术,使系统实现全量程探测(~15.12mm),并利用该技术获得了人眼全眼前节(包括晶状体)以及鼠眼全眼的活体OCT图像。3.开展SD-OCT在眼科领域的应用研究:完成屈光介质中OCT图像重构误差的矫正,实现眼生理结构参数的准确测量;开展人眼调节机制研究,准确刻画晶体前表面中央区和旁周的曲率结构变化过程,验证了 Helmholtz的调节理论;开展ICL眼的自主调节研究,揭示了自主调节过程中ICL镜片与晶状体间距的变化规律,展示了异于被动调节引起的拱高变化;对鼠眼进行全眼叁维成像和全眼水化过程的研究,研究发现眼内水化功能与干眼、白内障、青光眼等眼科疾病关联密切;利用OCT技术无损、高分辨地对鼠眼近视诱导过程进行跟踪和在体评估。4.发展相位敏感型SD-OCT技术。通过优化扫描协议、补偿环境扰动,在0~380Hz大动态范围下实现最小速度0.9μm/s的探测。利用该技术实现了小鼠在体眼前房脉动过程的记录和测速,并监测发现前房的脉动与眼内压的波动十分吻合,均受心跳和呼吸运动的调制。5.开展OCT系统轴向超分辨技术的研究。将超分辨术与OCT固有的相干门有机结合,发展了基于光瞳滤波器的OCT轴向超分辨技术。该方法通过在OCT样品臂中设置叁区纯相位型光瞳滤波器,调制系统点扩散函数的变迹,并借助相干门对点扩散函数的旁瓣信息进行抑制,使系统轴向分辨率在实际成像中得到了近21%的提高。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-06-15)

陈志彦[9](2017)在《并行谱域光学相干层析成像系统的研制与应用研究》一文中研究指出光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)技术是一种高分辨、无损、非侵入式的叁维成像技术,不仅能够应用于对生物组织的内部结构成像和功能成像,也适用于工业领域的无损检测。然而,传统的OCT系统存在成像速度瓶颈和机械扫描稳定性不足等问题。本文的主要内容包括并行谱域光学相干层析成像(parallel spectral domain optical coherence tomography)系统的理论和实验研究、应用研究以及运动伪影校正方法。具体的研究工作包括:基于对并行谱域OCT基本理论的研究,分析并行谱域OCT的几个关键性能指标:横向分辨率、轴向分辨率、成像范围、信噪比和速度等,以及各个指标的受限因素。以此为指导,设计并研制线照明的并行谱域OCT,并针对大视场的高质量成像进行光学系统上的优化,实现35 mm的横向并行成像视场和最高108 Hz的B-scan成像速度。并行谱域OCT技术在玻璃缺陷检测中的应用,包括以反射模式进行玻璃表面缺陷的快速检测,以及以散射模式对玻璃表面和内部缺陷的同时检测。利用OCT叁维图像,实现缺陷类型的区分并作相应的测量。针对生产环境下,灰尘等伪缺陷对玻璃表面缺陷检测造成干扰的难题,提出了针对性的解决方法:利用由复数信号确定的缺陷边界以及由相位图像表征的玻璃表面形貌,准确地辨别出真伪缺陷。在横向分辨率为15.6μm的并行谱域OCT系统上,该方法能够以非常高的正确率对尺寸大于100 的可疑缺陷进行真伪辨别。设计并研制了实现运动伪影自校正的并行谱域OCT,在并行谱域OCT系统的基础上增加了空间-光谱编码,以矩形照明代替线照明实现多行的并行成像。提出相应的重迭数据互相关算法,利用扫描过程中的重迭区域,对相邻的B-scan图像进行互相关操作,准确地估测运动量,从而进行校正,相比于传统的互相关算法具有更高的准确性和适用性,同时又避免了对重迭区域重复采样造成的数据冗余。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-06-14)

刘浩,高万荣,陈朝良[10](2016)在《手持式牙齿在体谱域光学相干层析成像系统研究》一文中研究指出光学相干层析(OCT)是一种高分辨率、高灵敏度、无损伤的断层深度探测方法。搭建了一台手持式谱域光学相干层析(SDOCT)系统,对人体牙齿组织进行成像。介绍了手持式OCT探头设计。该手持式探头利用扫描振镜进行横向扫描,结构简单且十分紧凑,可以稳定地检测活体组织。利用该系统分别对离体牙齿和活体牙齿进行成像。通过实验结果可以清晰地看到活体牙齿的牙釉质、牙本质和釉质本质界面等组织,实现了高分辨率的断层成像。(本文来源于《中国激光》期刊2016年02期)

谱域光学相干层析成像论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)技术利用光学相干门获取样品内部的断层结构,是一种无损、高灵敏、微米级分辨率的成像技术。相比第一代时域OCT技术,第二代的谱域OCT技术在成像速度和灵敏度上具有显着的优势,在临床眼科成像、功能成像和工业检测等领域发挥了重要作用。本文的主要内容为正交色散谱域OCT系统及其应用研究,具体工作包括:研制了超大成像量程的正交色散谱域OCT系统,该系统基于由光栅和虚像相控阵列组成的正交色散光谱仪。提出了完整的光栅和虚像相控阵列的正交色散理论,解决了由二维正交光谱重建出一维光谱时出现的光谱匹配误差和周期性强度调制问题。创新性地提出了使用主动生成的干涉条纹进行正交色散光谱标定的方法,使正交色散光谱仪成功地应用于谱域OCT成像。该系统实现了超高的光谱分辨率(2 pm),超大的系统采样率(105),和超过100mm的超长成像量程。基于正交色散谱域干涉仪的透镜间距测量应用研究。提出了一种利用实际测量得到的相位差重建复干涉光谱的算法,该算法在应用中实现了超过80dB的直流项抑制比和超过60dB的镜像抑制比。在此算法的基础上,利用正交色散谱域干涉仪的超大量程,并结合优化多通道光谱位相的高精度光程测量方法,实现了快速、高精度、大量程的透镜间距测量。与现有的测量产品相比,该测量系统在测量精度上提高了一个量级,测量速度上提高了两个量级。设计并研制了基于光程编码的大焦深、高分辨OCT成像系统,以解决光学成像中横向分辨率与焦深之间的矛盾。该系统利用光程编码原理和正交色散谱域OCT系统的超大量程合成了一个长焦深的针状光焦点。自制了一个用于生成多个不同光程光束的光程编码器,并使用精确设计的光学系统将多个光束聚焦在样品不同深度处用于成像,提取所得OCT图像中每个光束焦深范围内的光照明所得图像并进行拼接,即可得到一个完整的大深度范围内高横向分辨率的样品图像。相比于传统成像系统,该系统实现了四倍的焦深延长,在240μm的深度范围内保持了 2.5μm的横向分辨率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

谱域光学相干层析成像论文参考文献

[1].陈玉平,秦玉伟.谱域光学相干层析成像系统的噪音分析[J].河南科学.2018

[2].鲍文.正交色散谱域光学相干层析成像的系统与应用研究[D].浙江大学.2018

[3].吴彤,孙帅帅,王绪晖,王吉明,赫崇君.基于最优化线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像系统[J].物理学报.2018

[4].李鸣晖.谱域光学相干层析成像技术结合纳米金对不同时期小鼠胚胎发育形态学的研究[D].厦门大学.2018

[5].孙帅帅.基于线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像系统研究[D].南京航空航天大学.2018

[6].李培,杨姗姗,丁志华,李鹏.傅里叶域光学相干层析成像技术的研究进展[J].中国激光.2018

[7].沈毅,陈志彦,邱建榕,丁志华.并行谱域光学相干层析成像技术的研究进展[J].中国激光.2018

[8].倪秧.谱域光学相干层析成像技术及其眼科应用研究[D].浙江大学.2017

[9].陈志彦.并行谱域光学相干层析成像系统的研制与应用研究[D].浙江大学.2017

[10].刘浩,高万荣,陈朝良.手持式牙齿在体谱域光学相干层析成像系统研究[J].中国激光.2016

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