针对合成波长方法动态范围较小的问题，提出一种用于相敏谱域光学相干层析（PSSD-OCT）的大动态范围合成波长相位解包裹方法，解决了传统合成波长方法的相位包裹限制问题，实现了大动态范围、快速及高灵敏度的PSSD-OCT成像。通过选取全长度干涉光谱和位于光谱仪中间的半长度干涉光谱，计算合成相位缺失的周期数；利用全长度干涉光谱及半长度干涉光谱解调结果的分段组合，消除易受噪声影响的相位周期数±1跳变问题。通过阶差规、硬币及电路板的成像实验，证明该方法可以用于大动态范围（毫米级）的高灵敏度位移解调。

We introduce a method based on Gaussian mixture model (GMM) clustering and level-set to automatically detect intraretina fluid on diabetic retinopathy (DR) from spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) images in this paper. First, each B-scan is segmented using GMM clustering. The original clustering results are refined using location and thickness information. Then, the spatial information among every consecutive five B-scans is used to search potential fluid. Finally, the improved level-set method is used to obtain the accurate boundaries. The high sensitivity and accuracy demonstrated here show its potential for detection of fluid.

基于超宽带光源频谱域相干层析术,提出一种适用于实际系统的多普勒频移标定方法。该方法先用光路模块整体运动替代传统的平面镜运动,使标定方法适用于实际情况,然后在运动中采集一系列随时间变化的光谱,最后通过傅里叶变换分析光谱分布范围。结果表明,相比于传统标定方法,所提标定方法拥有更高的精度,系统轴向分辨率提高了0.34 μm,在实际生物组织成像中有更好的成像效果。

光学相干层析(OCT)技术在活体成像应用中的无损、高速、超高分辨率特性使其在生物医学领域有着广阔的发展空间。通常情况下,OCT系统的数据采集量巨大,图像重建中包含的快速傅里叶变换(FFT)需要大量的计算时间,中央处理器(CPU)串行数据处理模式难以满足实时成像的需求。针对这一问题,将统一计算设备架构(CUDA)并行编程技术应用到皮肤组织成像的谱域相干光断层成像(SD-OCT)系统数据处理过程中,并在图形处理器(GPU)上予以实现。详述了系统算法并行化拆分以及对系统采集到的数据进行并行化处理等以提高成像速度的方法。利用搭建的SD-OCT系统对手指部位的皮肤组织进行成像并采集数据,用实验室现有数据处理平台MATLAB以及GPU分别对采集到的数据进行处理,对比了不同数据处理平台的成像速度和成像质量。结果表明,在保证成像质量不变的前提下,GPU+CPU混合编程技术比MATLAB数据处理平台的成像速率提高了10倍,满足了临床中对实时成像的实际要求。

提出了一种基于频域光学相干层析成像(SDOCT)技术的非破坏性玻璃亚表面缺陷(SSDs)定量检测新方法,描述了所搭建SDOCT系统的成像原理和特性, 给出了所重建的玻璃SSDs二维和三维图像。利用所获得的图像, 可以定量获得玻璃SSDs的深度、尺寸和形状。该研究结果对光学零件的加工和应用具有重要意义。

在频域光学相干层析(SDOCT)系统中，样品仅在焦深范围内有高横向分辨率，在焦外分辨率降低。干涉合成孔径显微术(ISAM)是一种三维图像重构算法，可以改善离焦区的图像模糊状况，达到在所有成像深度中都可以获得焦平面处横向分辨率的效果，同时可以解决SDOCT中系统的横向分辨率和成像深度之间的矛盾。介绍了ISAM重构算法的原理和适用的范围，对比分析了传统SDOCT成像算法和经过ISAM重构算法处理的成像图像结果。将非均匀快速傅里叶变换引入ISAM算法，实验结果表明该方法极大地节省了运算时间，提升了实时成像高分辨率SDOCT系统的性能。

提出了一种利用互相关性测量空间横向流速的方法。通过设定谱域光学相干层析术系统的扫描模式X 和Y，利用同一深度位置的相邻A 扫信号间的互相关性与空间横向速度分量之间的数学关系，求得空间横向流速的绝对大小。详细阐述了该方法的测量原理。通过毛细管模拟实验描绘了截面的横向流速分量分布，并验证了所测得的平均横向流速大小与用注射泵设定的值基本一致。

基于复频域光学相干层析成像(CSD-OCT)系统在参考镜虚像位置附近成像分辨率高的特点，采用移位复用复频域光学相干层析成像方法，通过将参考镜虚像位置依次移到样品特定待测深度，获取整个样品感兴趣深度区域的高质量成像。进一步结合横向扫描，对多层堆叠的盖玻片样品进行了移位复用层析成像实验，结果表明，将参考镜虚像位置移到样品内部指定探测位置附近进行去镜像层析成像，可以获得该区域更加清晰的层析成像结果。该方法可以获得更深的有效探测深度，灵活地实现样品指定深度的有效成像探测，也充分利用了光学相干层析成像系统的带宽。

分析阐述了频域光学相干层析术（SDOCT）系统参考臂和样品臂之间的色散不匹配对所获取的图像的频谱能量分布的影响。提出了一种基于图像频谱能量集中度的SDOCT 系统数值色散补偿方法。当图像频谱低频区域内的能量百分比最小时，表明系统色散匹配。实验中选取平面反射镜作为样品，验证了用该方法来衡量系统色散匹配的效果与传统的利用半峰全宽（FWHM）法来评定色散补偿的结果一致。最后获取了人体手指的在体光学断层图像，并用该方法进行了色散不匹配补偿。实验结果显示该方法能够有效地对系统色散进行补偿，从而提高了图像的分辨率。

提出了一种在谱域光学相干层析成像(SDOCT)中提取随深度变化的相位误差及补偿该误差的方法。对被测样品的干涉谱作加窗傅里叶变换，得到一幅二维深度-频谱图。样品不同界面对应的干涉谱因加窗傅里叶变换的时频特性而被分离开。对各干涉谱相位分别进行多项式拟合，得到一组随深度变化的相位误差分布。将该深度相位误差分布作为补偿因子实现精确补偿。该方法不仅可完成对多个介质层构成的复杂样品的色散补偿，还可以实现对由于波数采样不均引起的随深度非线性变化的相位误差的补偿。仿真实验和对四层盖玻片样品及人体指甲盖的实验结果表明，该方法能简单精确地补偿系统随深度变化的相位误差，有效地抑制因相位误差导致的系统纵向分辨率随深度的恶化，改善成像质量。