国家自然科学基金(30800245)
- 作品数：10 被引量：20H指数：3
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- 一种提高扫频光学相干层析成像分辨率的延时自动校正算法被引量：6
- 2015年
- 在扫频光学相干层析(SS-OCT)仪器中,由于光谱标定信号k-clock与OCT信号之间存在不确定的延时,导致光谱标定结果不准确,成像分辨率降低。延时自动校正算法能够准确地自动校正k-clock信号与OCT信号之间的延时。该算法基于提出的平均峰值法和平均半峰全宽(FWHM)法,对OCT信号进行处理分析,分粗调、微调和精调三步对延时点进行自动查找,根据查找结果完成对延时的校正。延时校正后,通过光谱标定得到波数(k)空间均匀分布的OCT信号,可以实现高分辨率图像的重建。实验结果显示,经过自动延时校正,成像分辨率可提高60%,证实了该算法的有效性。
- 陈效杰白宝平陈晓冬汪毅郁道银
- 关键词：相干光学
- 基于标定臂的低噪声光学相干层析成像技术
- 2013年
- 针对光学相干层析(OCT)技术受散斑噪声影响严重的问题,研究了低噪声OCT成像技术。在系统中加入标定臂,利用标定信号对纵向扫描位置进行精确定位,降低检测过程中样品微位移所引入的误差;并在此基础上对各次纵向扫描信号进行曲波(curvelet)变换,采用自适应阈值法滤除图像散斑噪声,最后通过对多次纵向扫描信号的curvelet系数进行权重滤波和均值处理进一步降低散斑噪声。实验结果证明,与未经curvelet滤波的多次纵向扫描平均图像相比,低噪声OCT成像技术可以提高信噪比18.35%。
- 汪毅陈晓冬王婷冷吉郁道银
- 关键词：医用光学相干光学光学相干层析散斑噪声
- 单探测器偏振相干层析的生物组织成像被引量：4
- 2009年
- 主要研究了基于单探测器的偏振光学相干层析技术(PS-OCT),探索并验证其定性检测生物组织双折射性质的能力。论述了单探测器PS-OCT系统检测组织双折射性质的理论,并利用Monte Carlo方法模拟了双折射对Stokes矢量分布的影响。在此基础上,搭建了单探测器PS-OCT系统,系统的纵向分辨率可达10μm。利用该系统对牛软骨组织进行成像实验,获得反映牛软骨双折射性质的组织图像。理论和实验结果均表明,基于单探测器的PS-OCT系统可以检测组织双折射性质的变化,能够应用于医学诊断组织病变。
- 汪毅陈晓冬李海峰李乔郁道银
- 关键词：探测器偏振光双折射MONTE
- GRIN透镜对SDOCT系统中成像质量的影响分析被引量：2
- 2009年
- 搭建基于光谱光学相干层析术(SDOCT,spectral domain optical coherence tomography)的内窥成像系统,分析SDOCT的理论分辨率和探测深度。根据近轴子午光线方程,利用矩阵法分析自聚焦GRIN(gradient index)透镜成像原理,设计适用于SDOCT扫描探头的GRIN透镜,聚焦距离为10mm,透镜长度为5.31mm,直径为1.8mm。通过光学传递函数(MTF)对比GRIN透镜和传统球面透镜对成像质量的影响。利用内窥成像系统对洋葱内外表皮样品进行成像,获得3.2mm×0.7mm的层析图像。实验结果表明,利用GRIN透镜聚焦光束时,SDOCT系统的横向分辨率可达8μm,成像质量得到提高。
- 陈晓冬李乔汪毅高长磊郁道银
- 关键词：GRIN透镜内窥镜
- 基于FPGA的偏振OCT双路信号处理系统
- 2012年
- 针对目前基于计算机的偏振OCT具有系统数据处理速度慢、不能实时显示等问题,设计了基于FPGA的偏振OCT双路信号处理系统.FPGA设计包含同步时序控制、正交解调和CORDIC运算三个模块.同步时序控制模块为系统的各器件提供同步控制信号,实现数据的实时处理和同步显示.正交解调和CORDIC运算模块对预处理后的干涉信号进行振幅解调和相位解调,获取反射率和双折射率数据,经USB接口送入计算机进行实时显示.对玻片、云母片和生物组织进行偏振OCT系统成像,对成像结果的分析验证了系统具有实时探测生物组织反射率和双折射率的能力.
- 黄锐陈晓冬汪毅郁道银
- 关键词：双折射FPGACORDIC算法
- 基于近似波数域算法的干涉合成孔径显微技术被引量：3
- 2010年
- 光谱光学相干层析(OCT)系统中,成像的横向分辨率和焦深之间的矛盾制约了其进一步应用。干涉合成孔径显微技术(ISAM)是一种图像三维重建算法,通过对光谱数据进行重新采样和计算达到不同深度位置处横向分辨率恒定的目的。通过分析ISAM重构过程和误差原理,建立多散射点的重构模型,并对比分析了光谱OCT和ISAM重构后的图像结果。为了缩短ISAM的重构时间,提出近似波数域方法来实现ISAM,搭建了光谱OCT成像实验系统。实验结果表明,该方法极大地节省了重构时间,将一幅320 pixel×265 pixel图像的重构时间缩短至50 s,为光谱OCT图像的三维实时重构提供了理论基础。
- 李乔陈晓冬雷湧汪毅郁道银
- 关键词：光谱学光学相干层析图像重构
- 单探测器偏振相干层析系统结构对信噪比影响的研究
- 2010年
- 主要研究单探测器的偏振光学相干层析系统(Polarization-sensitive optical coherence tomography,PS-OCT)的成像信噪比,探索不同系统结构对系统信噪比的影响。分析并比较使用差分探测器和非差分探测器的三种单探测器PS-OCT系统结构,推导出各系统结构下的信噪比表达式。在此基础上,仿真不同系统参数对这三种单探测器PS-OCT系统信噪比的影响。对比相同系统参数下,不同结构的单探测器PS-OCT系统信噪比值,分析其获得最佳信噪比的条件,最终得出结论:三种不同结构的系统中,在系统参数相同的情况下,使用差分探测器的对称结构单探测器偏振OCT系统可以实现最高信噪比。
- 汪毅陈晓冬李海峰李乔郁道银
- 关键词：系统结构信噪比
- 差分探测器偏振光学相干层析信号分析被引量：2
- 2009年
- 分析了使用差分探测器的偏振光学相干层析(PS-OCT)系统噪声,讨论影响系统信噪比(SNR)的因素,模拟SNR随这些因素的变化趋势,根据分析得出实现最佳SNR的参数条件,为提高PS-OCT系统SNR提供了理论依据。相关实验验证了模拟结果的正确性。
- 汪毅顾宁陈晓冬郁道银
- 关键词：噪声
- 基于蒙特卡罗模拟的超声辅助OCT成像研究被引量：1
- 2009年
- 通过蒙特卡罗模拟方法研究了超声波提高OCT成像质量的机理,以宏观经典理论和微观量子理论分别阐述了光和超声的相互作用,建立了存在超声辅助时光在生物组织中传播的模型,模拟了有超声辅助和无超声辅助两种情况下生物组织多次散射光的分布.模拟结果表明,与光平行射入生物组织的超声波能够使OCT成像系统中的多次散射光降低80%,携带组织信息的单次散射光在组织返回光中所占比重增大为无超声辅助时的2倍,从而增大了OCT成像的探测深度及图像对比度.
- 陈晓冬汪毅顾宁李乔郁道银
- 关键词：OCT多次散射蒙特卡罗
- 基于K域抽取的色散编码全范围频域OCT技术被引量：2
- 2015年
- 本文针对频域光学相干层析成像技术(FDOCT)受到复共轭镜像影响严重的问题,提出一种K域抽取的色散编码稀疏重构算法(DEFR)。通过在系统的参考臂和样品臂引入一定的色散量,利用数值色散补偿算法精确提取色散因子,采用稀疏重构算法对纵向扫描信号进行迭代提取峰值点及其镜像的频域光谱,减少了迭代中傅里叶变换的次数,实现了对复共轭镜像的压缩。实验结果表明,该算法在有效抑制镜像的同时运算效率提高了46.1%。
- 冷吉白宝平汪毅陈晓冬郁道银
- 关键词：光学相干层析色散补偿图像重建
