南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
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。
显微 低相干干涉 频域光学相干层析术 干涉合成孔径显微算法 非均匀快速傅里叶变换
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
增大频域光学相干层析术(FDOCT)成像深度是扩大FDOCT 应用范围的一个关键。主要研究了基于像素平移法提高频域OCT 成像深度的问题。讨论了像素平移法的基本原理,阐述了频域OCT 理论最大成像深度与电荷耦合元件(CCD)像素数的关系。通过点扩散函数实验、5 层盖玻片成像实验以及手指皮肤的活体成像实验验证了像素平移法对于提高频域OCT 成像深度的作用。手指皮肤的成像实验表明256 个像素点的CCD 和512 个像素点的CCD 采用像素平移法后实际成像深度分别增加到了原来的1.98 倍和1.12 倍。Matlab 软件模拟验证方法为频域OCT 系统中CCD 的像素数选择提供了参考。
成像系统 频域光学相干层析术 像素平移法 成像深度 激光与光电子学进展
2015, 52(2): 021701
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
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。
医用光学 频域光学相干层析术 能量集中度 数值色散补偿 图像频谱 激光与光电子学进展
2014, 51(11): 111701
南京理工大学 电子工程与光电技术学院光学工程系, 南京 210094
将色散测量方法和快速扫描延迟线技术相结合, 在谱域光学相干层析系统中实现了对群延迟色散的精确补偿.在该方法中, 先在样品臂中放入平面反射镜, 等间隔移动参考臂中快速扫描延迟线系统中光栅的位置, 同时测量系统参考臂和样品臂之间的群延迟色散差值.当该值为零时, 则表明系统色散匹配.将该方法与基于点扩散函数半高宽的方法进行比较, 发现基于半高宽方法的测量误差为4.43%, 而该方法的测量误差为0.76%;在色散补偿过程中, 随着色散匹配点的靠近, 半高宽方法的灵敏度由92.105 3 fs2减小到1.344 7×103 fs2, 而新方法的灵敏度则保持165.789 5 fs2, 表明本文提出的色散补偿法具有较高的色散补偿准确度和灵敏度.实验表明, 色散补偿后的系统分辨率接近理论值;在补偿系统色散的同时, 还可以根据测量所得色散值的符号来判定光栅的移动方向, 从而更容易地完成补偿工作.
医用光学 低相干干涉 频域光学相干层析术 快速扫描延迟线 色散补偿 色散测量 傅里叶变换 Medical optics Low coherence interference Fourier domain optical coherence tomography Rapid scanning optical delay line Dispersion compensation Dispersion measurement Fourier transform
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
3 日本新瀉大学工学院, 日本 新瀉 950-2181
提出一种基于正弦相位调制的频域光学相干层析成像,利用正弦相位调制干涉术探测复频域干涉条纹的实部和虚部,重建复频域干涉条纹。对该复频域干涉条纹作逆傅里叶变换后,消除了频域光学相干层析成像中存在的复共轭镜像以及直流背景和自相干噪声。对玻璃片样品进行了层析成像实验。实验结果表明,采用正弦相位调制的频域光学相干层析成像,将可利用的成像深度范围扩大到原来的2倍,实现了全深度探测的频域光学相干层析成像。
医用光学与生物技术 频域光学相干层析术 正弦相位调制 全深度探测