本文關(guān)鍵詞：基于譜域光學(xué)相干層析技術(shù)的內(nèi)窺成像系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 譜域光學(xué)相干層析成像 內(nèi)窺探頭 自聚焦透鏡 掃描控制系統(tǒng) 光譜校正 散斑去噪

【摘要】：譜域光學(xué)相干層析成像技術(shù)是一種新興的、先進(jìn)的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，具有高分辨率、非接觸、快速掃描斷層成像的能力，在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。譜域光學(xué)相干層析系統(tǒng)可光纖化的特點使得其能夠與內(nèi)窺鏡技術(shù)相結(jié)合，通過內(nèi)窺探頭的小型化設(shè)計，可對人體內(nèi)部組織器官進(jìn)行內(nèi)窺掃描成像，與傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡相比，內(nèi)窺式譜域光學(xué)相干層析系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對檢測器官亞表層的高分辨率掃描斷層成像。 本文通過對內(nèi)窺式譜域光學(xué)相干層析成像技術(shù)研究現(xiàn)狀的分析，指出了該技術(shù)當(dāng)前主要存在的三個方面的問題，圍繞如何解決這些問題，本文設(shè)計并構(gòu)建了一套內(nèi)窺式譜域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)。在內(nèi)窺探頭的設(shè)計上，根據(jù)自聚焦透鏡的工作距離設(shè)計了自聚焦透鏡的長度，提高了內(nèi)窺探頭的成像質(zhì)量，同時以C8051F020為核心，基于微型馬達(dá)和微位移平臺，設(shè)計并構(gòu)建了內(nèi)窺探頭的掃描控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)縱向分辨率的優(yōu)化方面，，提出了基于光譜校正的系統(tǒng)縱向分辨率提高方法，在實際測試實驗中，系統(tǒng)縱向分辨率提高了10μm以上。在掃描重構(gòu)圖像的散斑去噪方面，提出了基于莫萊小波分解的改進(jìn)BM3D濾波算法，該算法不僅兼?zhèn)渖呷ピ牒瓦吘壉３值奶匦�，而且具有極高的處理效率。 針對本文構(gòu)建的內(nèi)窺式譜域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，從光衰減度、工作距離和成像質(zhì)量三個方面對內(nèi)窺探頭進(jìn)行了性能測試，并從縱向分辨率、橫向分辨率和探測深度三個方面對構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試。利用該系統(tǒng)，以柑橘內(nèi)表皮和人體舌尖為被測樣品，進(jìn)行了掃描成像實驗，并對掃描重構(gòu)圖像進(jìn)行了散斑去噪實驗研究。
【關(guān)鍵詞】：譜域光學(xué)相干層析成像 內(nèi)窺探頭 自聚焦透鏡 掃描控制系統(tǒng) 光譜校正 散斑去噪
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R310
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題背景12-13
• 1.2 OCT 成像技術(shù)的優(yōu)勢13-14
• 1.3 譜域 OCT 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用14-16
• 1.4 內(nèi)窺式譜域 OCT 技術(shù)的研究現(xiàn)狀與存在問題16-18
• 1.5 本文的研究內(nèi)容與創(chuàng)新性18-20
• 第二章 譜域 OCT 技術(shù)的原理與性能分析20-34
• 2.1 譜域 OCT 系統(tǒng)原理分析20-23
• 2.1.1 譜域 OCT 系統(tǒng)的工作原理20-21
• 2.1.2 光譜信號探測原理21-23
• 2.2 譜域 OCT 系統(tǒng)信號分析與解調(diào)23-29
• 2.2.1 譜域 OCT 系統(tǒng)的信號模型23-24
• 2.2.2 譜域 OCT 系統(tǒng)的信號解調(diào)24-26
• 2.2.3 信號解調(diào)算法的軟件仿真26-29
• 2.3 譜域 OCT 系統(tǒng)的探測性能參數(shù)29-33
• 2.3.1 縱向分辨率30-31
• 2.3.2 橫向分辨率31-32
• 2.3.3 理論探測深度32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 譜域 OCT 內(nèi)窺成像系統(tǒng)構(gòu)建與優(yōu)化34-54
• 3.1 光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建34-41
• 3.1.1 寬帶光源的選取35-37
• 3.1.2 光纖及耦合器的選擇37-38
• 3.1.3 光譜儀系統(tǒng)的構(gòu)建38-41
• 3.2 內(nèi)窺探頭的設(shè)計41-47
• 3.2.1 自聚焦透鏡的設(shè)計42-45
• 3.2.2 掃描系統(tǒng)的設(shè)計45-47
• 3.3 系統(tǒng)性能優(yōu)化47-53
• 3.3.1 縱向分辨率的提高47-50
• 3.3.2 重構(gòu)圖像的散斑去噪50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 譜域 OCT 內(nèi)窺成像系統(tǒng)的實驗研究54-72
• 4.1 內(nèi)窺探頭的性能測試54-57
• 4.1.1 內(nèi)窺探頭光衰減度測試54-55
• 4.1.2 內(nèi)窺探頭工作距離測試55-56
• 4.1.3 內(nèi)窺探頭成像質(zhì)量測試56-57
• 4.2 系統(tǒng)性能測試實驗57-63
• 4.2.1 系統(tǒng)縱向分辨率測試58-60
• 4.2.2 系統(tǒng)橫向分辨率測試60-62
• 4.2.3 系統(tǒng)探測深度測試62-63
• 4.3 系統(tǒng)掃描成像實驗63-71
• 4.3.1 原始掃描重構(gòu)圖像的獲取63-64
• 4.3.2 散斑去噪算法的實驗研究64-67
• 4.3.3 散斑去噪效果的對比研究67-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 第五章 總結(jié)與展望72-74
• 5.1 全文的工作總結(jié)72-73
• 5.2 今后的研究展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1121571