本文關(guān)鍵詞：譜域OCT系統(tǒng)及內(nèi)窺探頭優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：譜域光學(xué)相干層析成像(Optical Coherence Tomography)是生物醫(yī)學(xué)方向一種新型的成像技術(shù),具有高分辨率、成像速度快等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在視網(wǎng)膜、心血管、癌癥等醫(yī)學(xué)疾病的預(yù)防和檢測(cè)中。本文簡(jiǎn)要介紹了光學(xué)相干層析技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,基于譜域光學(xué)相干層析成像技術(shù)的原理和特點(diǎn),采用光學(xué)仿真的方法,分析了分光比對(duì)成像對(duì)比度的影響、光學(xué)組件與成像分辨率的關(guān)系,為系統(tǒng)優(yōu)化提供理論依據(jù)。設(shè)計(jì)并搭建了譜域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng),針對(duì)橫向掃描裝置中的振鏡掃描軌跡進(jìn)行了分析,提出了一種針對(duì)軌跡誤差的優(yōu)化算法,有效地提升了成像質(zhì)量�；贚abVIEW平臺(tái)開(kāi)發(fā)了高速譜域OCT系統(tǒng)軟件,軟件部分包含了振鏡掃描與圖像采集卡時(shí)序同步、信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、干涉信號(hào)包絡(luò)到二維灰度圖像的重建等模塊,各模塊相互獨(dú)立又有機(jī)的組成一個(gè)整體。以蓋玻片、平面鏡為樣品進(jìn)行了系統(tǒng)分辨率、成像范圍、探測(cè)靈敏度、校正算法等驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明光譜信號(hào)軸向分辨率提高了一倍,且在大范圍掃描情況下,振鏡掃描的軌跡誤差得到了很好的補(bǔ)償。同時(shí),針對(duì)橫向掃描裝置中振鏡掃描系統(tǒng)不能探測(cè)管狀或者腔體組織的局限性,本文分析了GRIN透鏡的光路傳輸模型,得到了GRIN透鏡和單模光纖間隙的距離與探頭工作距離及輸出光斑的關(guān)系曲線,獲得了GRIN透鏡的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù),并利用鍍膜分光棱鏡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參考臂和樣品臂的小型化,制作加工完成了側(cè)向掃描結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺探頭。分別針對(duì)內(nèi)窺系統(tǒng)的工作距離和成像分辨率進(jìn)行了測(cè)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明探頭的工作距離較長(zhǎng),系統(tǒng)的橫向分辨率高。
【關(guān)鍵詞】：譜域光學(xué)相干層析 軌跡誤差校正 數(shù)據(jù)采集與圖像重構(gòu) 內(nèi)窺探頭設(shè)計(jì) 小型化
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH776
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 引言13-14
• 1.2 OCT技術(shù)概述14-15
• 1.3 SD-OCT技術(shù)的發(fā)展概況與應(yīng)用15-19
• 1.3.1 SD-OCT技術(shù)簡(jiǎn)介15-16
• 1.3.2 內(nèi)窺技術(shù)的研究概況16-17
• 1.3.3 SD-OCT的應(yīng)用17-19
• 1.4 本課題研究的意義及內(nèi)容19-22
• 1.4.1 課題研究的意義19-20
• 1.4.2 論文內(nèi)容安排20-22
• 第二章 SD-OCT成像系統(tǒng)的基本理論與仿真22-35
• 2.1 SD-OCT成像系統(tǒng)的理論分析22-24
• 2.1.1 SD-OCT系統(tǒng)的基本原理22-23
• 2.1.2 SD-OCT系統(tǒng)的信號(hào)分析23-24
• 2.2 SD-OCT成像系統(tǒng)的性能參數(shù)24-28
• 2.2.1 系統(tǒng)的軸向分辨率24-25
• 2.2.2 系統(tǒng)的橫向分辨率25-26
• 2.2.3 系統(tǒng)的成像深度26
• 2.2.4 系統(tǒng)的成像速度26-27
• 2.2.5 系統(tǒng)的信噪比與靈敏度27-28
• 2.3 SD-OCT的光學(xué)仿真28-34
• 2.3.1 干涉信號(hào)的仿真與分析28-32
• 2.3.2 系統(tǒng)透鏡組的仿真與分析32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 SD-OCT系統(tǒng)研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)35-60
• 3.1 SD-OCT的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-45
• 3.1.1 光源及光纖耦合器36-37
• 3.1.2 橫向掃描系統(tǒng)及軌跡誤差校正37-41
• 3.1.3 分光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)41-45
• 3.1.4 數(shù)據(jù)采集模塊45
• 3.2 SD-OCT系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)45-52
• 3.2.1 軟件開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)介46
• 3.2.2 時(shí)序控制模塊分析46-49
• 3.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與圖像重構(gòu)49-52
• 3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)測(cè)試與分析52-59
• 3.3.1 橫向分辨率測(cè)定53-54
• 3.3.2 靈敏度測(cè)定54-55
• 3.3.3 光程差測(cè)定55-56
• 3.3.4 軸向分辨率測(cè)定56-57
• 3.3.5 成像范圍和速度測(cè)定57-58
• 3.3.6 校正算法驗(yàn)證58-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 側(cè)向掃描內(nèi)窺探頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)60-73
• 4.1 內(nèi)窺式SD-OCT系統(tǒng)的分析與優(yōu)化方案60-62
• 4.2 微型化側(cè)向掃描內(nèi)窺探頭優(yōu)化設(shè)計(jì)62-69
• 4.2.1 GRIN透鏡原理簡(jiǎn)介62-64
• 4.2.2 內(nèi)窺探頭結(jié)構(gòu)模型64-65
• 4.2.3 內(nèi)窺探頭光學(xué)模型65-67
• 4.2.4 內(nèi)窺探頭參數(shù)選擇與結(jié)構(gòu)優(yōu)化67-69
• 4.3 探頭測(cè)試與分析69-72
• 4.3.1 內(nèi)窺探頭的參考臂光譜響應(yīng)效率和工作距離測(cè)試70-71
• 4.3.2 內(nèi)窺掃描系統(tǒng)的性能測(cè)試71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 工作總結(jié)73-74
• 5.2 研究展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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本文編號(hào)：869980