为了进一步降低成本并提高成像的速度与精度, 提出了一种基于发光二极管（LED）照明的全场时域光学相干层析成像技术(OCT)系统。用LED作光源、采用带反馈的闭环四步移相法采集信号, 阐述了其成像原理, 并进行了系统结构研究、理论分析和实验验证。结果表明, 系统的相干长度为23 μm, 轴向分辨率达到了11.8 μm, 横向分辨率为19.8 μm, 单幅图的采集时间为2.15 ms; 与以往的OCT扫描方式相比, 该方法减小了实现成本, 并具有更快的扫描速率以及更高的精度, 有着很大的使用价值。该研究为开发超高速、高精度的低成本OCT系统提供了参考。

以平衡检测原理为基础, 利用中心波长为700 nm的宽带低相干白光光源, 在自由空间中搭建了分辨率为0.93 μm的基于平稳小波变换(SWT)的时域光学相干层析(TDOCT)系统, 并将其应用于塑料薄片与透明胶纸多层薄膜结构的无损评价。针对现有算法重构效果不够理想的问题, 通过对OCT成像过程中的图像增强手段的对比, 提出利用SWT分解算法处理多层薄膜结构的光学相干层析二维图像。由薄膜检测的实验结果可知, 从SWT细节系数中可以提取更显著的多层薄膜界面干涉信号, 从而提高多层薄膜界面的增强效果。

时域光学相干层析(OCT)系统通常采用短时傅里叶变换(STFT)完成干涉信号的解调和图像重构。短时傅里叶变换算法简单, 但是在干涉信号解调时难以获得好的去噪效果, 通常还需在二维(2D)图像域对重构图像进行去噪。该方法数据运算量大, 集成度不高。将一维(1D)小波变换(WT)应用于时域光学相干层析成像技术, 同时实现干涉信号解调、去噪和图像重构。算法将时域光学相干层析的干涉信号分解到各个不同的频率空间, 保留包含调制频率的频率空间的小波系数, 对保留的小波系数进行滤波去噪后进行逆变换即可实现对干涉信号的解调和去噪, 对解调信号等间距采样实现图像重构。该方法数据运算量小, 集成度高, 结合先进的小波去噪技术可以大大提高重构图像的分辨率, 具有良好的应用前景。