光學(xué)相干層析成像（Optical Coherence Tomography,OCT）作為一種高分辨率的在體醫(yī)學(xué)成像技術(shù),憑借其非侵入、無(wú)損傷、高分辨率和高靈敏度等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)診斷方面有著巨大的作用,越來(lái)越受到科研人員的關(guān)注。近年來(lái)隨著高速可調(diào)諧激光光源（掃頻光源）、高速CCD相機(jī)、CMOS探測(cè)器等光學(xué)領(lǐng)域技術(shù)的顯著發(fā)展,基于OCT的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)正在研發(fā)之中�；贠CT切片圖像的三維重建技術(shù)正成為目前OCT圖像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文的研究?jī)?nèi)容就是關(guān)于OCT圖像的三維重建工作。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括基于OCT切片數(shù)據(jù)的體繪制、OCT手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)三維重建以及OCT眼底視網(wǎng)膜三維圖像去抖動(dòng)。1、從體繪制基本原理出發(fā),實(shí)現(xiàn)了基于光線投射算法的OCT圖像體繪制方法,并且針對(duì)光線投射算法在OCT圖像三維重建上的問題,提出了解決的方法。最后設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了OCT體數(shù)據(jù)的三維重建處理軟件,實(shí)現(xiàn)了相關(guān)的圖像功能。結(jié)果表明,本文實(shí)現(xiàn)的三維重建處理軟件可以較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)OCT切片圖像的體繪制工作。2、分析了OCT手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中切片數(shù)據(jù)三維重建模塊的主要功能以及關(guān)鍵性能要求,基于OpenGL實(shí)現(xiàn)光線投射算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)O... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

OCT成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的體繪制算法是基于 CPU 實(shí)現(xiàn)的，由于體數(shù)據(jù)一般都比較大，繪制速度很慢。隨著GPU的不斷發(fā)展，越來(lái)越多基于GPU的體繪制算法開始出現(xiàn)[22][23][24]，大大的提高了體繪制的速度�；� GPU 的體繪制算法主要是利用可編程圖形渲染管線。可編程渲染管線主要由應(yīng)用程序階段、幾何階段和光柵階段這三個(gè)階段組成。（1）應(yīng)用程序階段：在此階段主要是由 CPU 控制將法向量、頂點(diǎn)坐標(biāo)、紋理、紋理坐標(biāo)等信息通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送到圖形處理器，另外，一些例如場(chǎng)景圖建立、空間八叉樹更新、碰撞檢測(cè)、視錐剪裁等算法也在此階段執(zhí)行。（2）幾何階段：此階段主要完成頂點(diǎn)坐標(biāo)變換、剪裁、光照、投影、屏幕映射等操作，該階段的計(jì)算由 GPU 進(jìn)行。頂點(diǎn)坐標(biāo)、顏色以及紋理坐標(biāo)通過(guò)上述的操作之后得到變換以及投影，然后進(jìn)一步輸入到光柵化階段進(jìn)行后續(xù)工作。（3）光柵階段：此階段主要是根據(jù)前一階段傳遞的數(shù)據(jù)，為每個(gè)顯示像素設(shè)置正確的顏色，完成整副圖像的繪制。OpenGL 和 Direct X 是目前主流的 3D 應(yīng)用程序軟件接口，其中 Direct X 是Microsoft 的專有產(chǎn)品，相對(duì)而言 Open GL 則具有良好的開放性和兼容性，適用于多種平臺(tái)。如圖 1-2 所示為 OpenGL 可編程繪制管線結(jié)構(gòu)，其中頂點(diǎn)處理器和片段

的邁克爾遜干涉儀是基于自由空間的，容易受到周圍環(huán)境的影較大，會(huì)嚴(yán)重影響 SS-OCT 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 因此現(xiàn)在都是以光T 的系統(tǒng)光路，光纖式的 OCT 系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性。如圖 統(tǒng)結(jié)構(gòu)。光線分束工作原本由分束鏡完成，在光纖式 OCT 系合器等光纖器件來(lái)完成。光纖耦合器是有四個(gè)端口，光線首先經(jīng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]1310納米高速掃頻源光學(xué)相干層析成像技術(shù)的研究[D]. 黃偉.電子科技大學(xué) 2016
[3]GPU在眼科FD-OCT系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[D]. 劉巧艷.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2013



本文編號(hào)：3559401