光学相干层析

摘要： 光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)由于其非接触、无损伤、高分辨率等优点,在医学、生物学、材料学等领域有着广泛的应用,开发基于低成本光源照明且快速成像的OCT系统已经成为OCT技术发展的一个重要趋势。论文研究了一种基于LED照明的频域线扫描OCT成像系统,给出了系统的基本工作原理,进行了系统结构设计、理论计算和初步的实验验证,结果表明,相对于传统的OCT成像方法,该方法降低了成本,并进一步提高了成像速度,具有较大的潜在应用价值。

摘要： 该文使用试验室搭建的全场相干层析系统对人体肝组织进行微米级别分辨率的深度成像,并提取成像结果的多种类型参数进行分析。结果表明,病变组织呈现出一些代表性的量化特征,具有更高的分形参数、均值、方差和熵,且局部的像素间变化更加剧烈。基于以上量化分析结果,该文提出了用于筛选病变肝组织的参数集,可以帮助病理专家在术中快速判断组织病变情况,并判断病变组织的边界,实施更加精准的病变组织切除。

摘要： 光学相干层析(Optical?Coherence?Tomography,?OCT)作为一种具有微米级分辨率和毫米级量程的层析成像技术,可用于透明/半透明物体(如聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等)内部微观结构信息的探测与成像.在结合了相衬方法后,?该技术还可利用干涉信号的相位敏感特性,?实现纳米级位移场与微应变级形变场的高灵敏度测量,?用于材料内部全场力学行为的表征与测试.在近十余年发展中,?相衬OCT已逐渐成为无损检测领域的研究热点,?受到了国际相关学者的广泛关注.本文旨在介绍相衬OCT基本原理及其在检测领域典型应用(包括多层结构热变形场层析测量、聚合物内部固化过程可视化监测、材料内部微缺陷高灵敏辨识等)的基础上,?对其未来发展进行探讨与展望.

摘要： 视网膜光学相干层析(OCT)技术利用外部低相干光源照射人眼眼底,并将人眼眼底散射信号进行干涉成像,获得人眼视网膜的断层图像信息,以实现人眼视网膜无创、实时、在体的光学活检.传统光学相干层析在视网膜成像时的轴向分辨率可达3μm以上,但由于人眼个体差异和不可避免的像差限制了视网膜OCT的横向分辨率,只能达到约15～20 μm.而自适应光学作为一项波前校正的先进技术,可以校正OCT色差以及人眼有限视场和眼球运动导致的像差,将OCT横向分辨率提高到低于2μm,以实现视网膜细胞及微细血管近衍射极限成像,及时发现患者眼底存在的早期病变.在介绍自适应光学和视网膜光学相干层析的技术特点基础上,对自适应光学在视网膜光学相干层析成像应用的国内外发展现状进行了论述,总结了自适应光学OCT视网膜高分辨成像在宽带光源色差校正、眼球运动伪影减少、自适应光学视场扩大和波前传感与校正系统简化的关键技术和未来发展趋势,以实现大视场、高效率、高灵敏度、高分辨率的高速人眼视网膜成像,为未来自适应光学OCT视网膜成像技术的研究和应用提供参考和借鉴.

摘要： 光学相干层析血管造影(OCTA)以光学相干层析(OCT)为基础,是一种新型、无损、快速、安全的三维血管成像技术.OCTA成像的方法有多种,根据其算法使用的OCT信号信息可将其分为基于相位、振幅和复合信号3种类型.本文在描述各类型的成像原理、算法及其优缺点后,对3种类型的O C TA方法进行了比较,其中使用复合信号的类型成像质量最好.同时,结合OCTA的研究进展对其未来的发展进行了展望.

摘要： 本研究使用手持式扫频光学相干层析(SSOCT)系统分别在人左手无名指指甲上方、无名指指腹和手掌大拇指根部选取3 mm×3 mm区域进行了在体成像,使用指数补偿方法还原血流信息,获取不同深度的血流正面光学断层图像(en face图像),从血管灌注密度(PD)、血管直径(VD)两个方面分析了微循环随深度的变化特性.试验结果证明,在上述三个成像位置中,随着成像深度的增加,血管PD与血管VD均增大,血流信息的丰富程度增加,但同时en face图像的清晰度有所下降.其中左掌大拇指根部微血管最为细密,血流信息较为丰富,比较适宜作为微循环疾病诊断研究的成像部位.分层投影结果显示,左手无名指指甲上方部位在成像深度较浅(220～660μm)时,血管PD明显小于其他两个成像部位,说明此处在该范围内血流信息丰富程度不够.本文测量了随深度变化的手部血流几何学特征,验证了光学相干层析(OCT)技术基于手部皮下微循环光学断层图像进行疾病诊断的可行性.许多微循环疾病早期就已经产生了微血管病变,因此对这种微循环变化的探测在疾病的早期诊断方面具有临床指导意义.

摘要： 胶带是刑事案件现场常见的物证,对胶带的检验鉴定能为破案提供方向.光学相干层析(OCT)是利用低相干干涉原理进行成像的光学检验技术,具有无损、高分辨率、断层成像等特点,能够满足法庭科学物证检验的要求.利用OCT技术对胶带物证进行检验,获取其二维OCT图像和光程、散射强度比、光衰减系数等特征参数,为胶带物证提供一种新的检验方法.

摘要： 太赫兹波具有良好的光谱特性、非电离性和对许多非极性材料具有穿透性,在无损探伤、安检、生物医学诊断、艺术品鉴别等领域表现出许多独特的优点.特别是,太赫兹波三维成像技术能够实现样品内部信息探测,逐渐成为当前的研究热点,并展现出广阔的发展前景.本文重点介绍了太赫兹波三维成像的几种常用技术,包括其基本原理和对应的研究进展,并分析了存在的问题和发展趋势.

摘要： 光学影像技术是法庭科学物证检验分析的重要技术手段,具有无损、原位、快速等优势.近年来,随着光学影像技术的不断发展,一些新技术、新方法不断引入法庭科学领域,付诸应用.光学相干层析技术(简称OCT技术)是一种光学断层成像技术,具有无损、高分辨、快速、断层成像的特点,特别是其可以无损地得到材料或生物组织内部的结构信息,突破了传统二维成像只能进行物质表面分析的局限,因此,成为一种很有前景的新型法庭科学光学影像技术.本文首先介绍了自主搭建的一套三维OCT成像系统,并着重介绍了基于该系统应用于法庭科学油漆物证检验、胶带指纹显现和毛囊特征分析等方面的研究.研究结果显示,OCT技术由于其无损高分辨断层成像的特点,非常适合用于法庭科学物证检验分析,作为其他检验的先导技术手段,获取样品内部信息,提取新型光学特征参数.由于其采用光纤化技术,还有望实现便携化、小型化,在现场勘查中开展相关应用.

摘要： 利用视网膜边界的方向、图像强度峰值及分而治之的思想,提出一种高效的光学相干层析视网膜体数据三维分割方法.该方法能够分割出4个视网膜层:内界膜(ILM)、视网膜色素上皮层(RPE)、内外节层(IS/OS)上边界表面,以及内核层和外网织层(INL/OPL)之间的边界表面.具体地,根据图像特点和亮度从小到大变化的方向,从上到下查找A-Scan的第一个峰值确定ILM的初始位置,再利用异常点去除的方法对边界面进行校正;类似地,从下到上查找A-Scan的第一个峰值定位RPE;然后,在ILM和RPE之间,寻找A-Scan最大值定位IS/OS;在ILM和IS/OS之间,从下到上寻找A-Scan第一个峰值定位边界INL/OPL.实验表明,该方法不仅能够正确地分割上述四个边界面,而且分割480x300x99体数据的每个边界面的时间在4秒以内.

摘要： 基于迈克尔逊干涉仪，利用低相干光在高散射物质内部的后向散射和反射光的干涉，将带有生物样品信息的相干先进行解调，并进行滤波和放大，实现对微结构的轴向层析成像。将光学相干层析原理与各类生物医学影像技术进行比较研究，在近红外波段其分辨率可以达到5 μm，同时可以从算法软件上进行图像增强。光学相干层析技术具有的快速、高分辨率和非侵入等优点，使的其在眼科、胃肠道和心血管等生物医学诊断和医学影像检查方面有着广阔的应用前景。

摘要： 早期龋齿导致牙齿内部脱矿，使得该区域折射率发生变化，从而导致其后向散射系数增加。本文提出一种通过光学相干层析获得牙齿脱矿程度来检测早期龋齿的方法。对人正常离体牙齿分别进行了12小时、24小时、48小时、72小时、96小时和120小时人工体外龋齿建模，使用搭建的全光纤光学相干层析系统对人工龋齿脱矿程度进行定量测量，分别对不同建模时间的龋齿进行100次测量并对数据进行统计，测量结果符合病损深度与时间之间应满足的线性关系，验证了光学相干层析方法检测早期龋齿的可行性。

摘要： 光学相干层析是一种光学成像技术，具有无辐射、高分辨率等诸多优势。经过十几年的发展，已广泛应用于生物、材料、环境等多个领域，在珠宝领域的应用尚属首次。通过扫描获得清晰的珍珠内部结构图像，能够实现准确、快速、完全无损的珍珠层厚度测量，并能够提供珍珠真伪鉴别，结构缺陷及生长环境分析等信息。此外，该技术还可应用于各种透明至亚透明宝石内部结构的分析及研究。

摘要： 光学相干层析术(OCT)在人体皮肤病的临床诊断及科学研究方面有着广阔的应用前景。本论文利用我们小组研制的一套OCT系统(16μm纵向分辨率、-90dB的系统灵敏度)对人体多个部位的皮肤进行了活体成像研究。从获得的图像可以清晰的分辨出角质层(掌趾部位)、表皮层、真皮上层等皮肤结构，得到了角质层以及表皮层的厚度信息，从而验证了OCT用于表层皮肤形态结构研究的可行性。

摘要： 光学相干层析(Optical coherence Tomography，OCT)是能够对样本进行无创或微创、实时、在体、高分辨(微米)成像的新的成像技术，对在体早期肿瘤诊断具有重要价值，为肠胃道肿瘤的早期诊断提供了一种崭新的方法。本文介绍OCT在肠胃道肿瘤早期诊断中的应用研究方面国内外的进展情况，探讨一些值得研究的问题。

摘要： 光学相干层析(OCT)成像技术将低相干干涉仪和共焦扫描成像技术结合在一起,综合了现代电子技术和计算机图像处理技术,可以对高散射的生物组织进行无损层析成像,已得到广泛的应用和发展。目前,OCT研究的光源多为波长范围在800nm～1500nm之间的单一波长光源。而同一生物组织对不同波长光的响应函数是不一样的,即光谱响应不同,这样就带来了不同波长下样品散射系数、吸收系数等参数的变化。利用多波长光源进行OCT成像可以得到比单一波长更丰富的信息,从而有可能提高OCT图像的对比度和分辨率等指标,提高OCT系统的探测深度等。也可以在高散射样品中物质含量检测加或扩散分析等领域得到应用。本文研制了具有980nm和1300nm两个波长光源的光学相干层析成像系统。利用此系统，用波长分别为980nm和1300nm的SLD光源在0.7mw,0.85mw和l.lmw功率下采集了猪肉组织切面图像。分别比较了同一波长、不同功率下的图像和不同波长、同一功率下的OCT图像。

摘要： 基于光学低相干反射测量而发展起来的光学相干层析技术是一种新型的成像技术。它能对高散射介质如生物组织实施无损伤、非侵入性的快速成像，具有较高的分辨率，因而在生物组织的微结构分析和疾病诊断等方面有重要应用。本文简要讨论了光学相干层析技术的基本原理，然后介绍了本实验室建立的以光纤麦克尔逊干涉仪为主体的纵向分辨率目前达到12μm，横向分辨率为8μm光学相干层析系统。最后给出利用本系统测得的两种样品的光学相干层析图像的实验结果。

摘要： 量子光学信息技术发展的前沿之一，是针对21世纪生命科学发展的迫近需求，发展在微观或介观尺度环境条件下，能定量的揭示复杂信息的发生与传递动力学过程的信息技术。rn 新的超快量子光学信息技术涵盖了多光子非线性过程、超快量子光学、量子生物光子学、四维图象信息处理技术，以及开发极化纠缠态孪生光子态应用潜力诸内容。在获取动态、可视化、定量化的信息量，或测量精度方面都应超越现有常规的方法，让人们可以直接进入活细胞中观测生命现象。本文结合近年我们研发分子雷达(MR)、光学相干层析(OCT)以及MR-OCT一体系统等工作阐述主题内容，并稍作展望。

摘要： 本发明公开一种光学相干层析摄影方法和光学相干层析摄影装置。根据本发明的光学相干层析摄影方法包括以下步骤：将待测对象分成沿测量光的照射方向彼此相邻的多个测量区域，并且基于相干光的波长谱对于每个测量区域获取测量图像；对于每个测量区域，校正测量区域的测量图像的对比度；以及对于每个测量区域，从校正的测量图像获取层析摄影图像。

摘要： 本发明涉及光学相干层析摄影方法和光学相干层析摄影装置。根据本发明的光学相干层析摄影方法包括以下步骤：将待测对象分成在测量光的照射方向上彼此相邻的多个测量区域，并且基于相干光的波长谱对于每个测量区域获取测量图像；以及通过从测量图像去除与测量图像的测量区域相邻的相邻区域的层析摄影图像的镜像，获取每个测量区域的层析摄影图像。

摘要： 光学相干层析成像设备包括光源单元，发射包括从具有不同的中心波长和部分重叠的输出光谱范围的扫频光源发射的光，光具有各自的输出光谱范围并且在时间上相互分离，分割单元，连接到所述光源单元并且将对所述光源单元发射的光进行分割，波长选择单元，连接到所述分割单元并且从输出光谱范围重叠的范围中选择具有预定波长的光，时间检测单元，连接到波长选择单元并且检测扫频光源以预定波长振荡的时间，以及波数检测单元，连接到所述分割单元并且检测来自扫频光源的光具有相同波数的时间。

摘要： 本发明涉及光学相干层析摄影方法和光学相干层析摄影装置。根据本发明的光学相干层析摄影方法包括以下步骤：将待测对象分成在测量光的照射方向上彼此相邻的多个测量区域，并且基于相干光的波长谱对于每个测量区域获取测量图像；以及通过从测量图像去除与测量图像的测量区域相邻的相邻区域的层析摄影图像的镜像，获取每个测量区域的层析摄影图像。

摘要： 本发明公开一种光学相干层析摄影方法和光学相干层析摄影装置。根据本发明的光学相干层析摄影方法包括以下步骤：将待测对象分成沿测量光的照射方向彼此相邻的多个测量区域，并且基于相干光的波长谱对于每个测量区域获取测量图像；对于每个测量区域，校正测量区域的测量图像的对比度；以及对于每个测量区域，从校正的测量图像获取层析摄影图像。

摘要： 提供用于通过检测光谱波段的平行组，增加光学相干层析成像以及低相干干涉测量法(LCI)信号中检测灵敏度的装置、方法、逻辑线路和存储介质，其中每个波段是光频的唯一结合。所述LCI宽波段光源能被分成N个光谱波段。所述N个光谱波段能被分别检测和处理以提供信噪比中N倍的增量。每个光谱波段可通过单独的光检波器予以检测并被放大。对于每个光谱波段，所述信号在信号波段附近通过模拟电子设备予以带通滤过并被数字化，或可选地，可用软件对所述信号进行数字化和带通过滤。因此，对于所述信号的散射噪音的影响可被减少与光谱波段数量相同的倍数，同时保持相同的信号振幅。所述散射噪音的降低增加了系统的动态范围和灵敏度。

摘要： 本发明提供一种光学相干层析成像装置和用于显示层析图像的计算机程序。光学相干层析成像装置是偏振光敏感型的光学相干层析成像装置。光学相干层析成像装置具有拍摄部和显示部，其中，所述拍摄部拍摄受检眼的层析图像；所述显示部显示由拍摄部拍摄到的层析图像。层析图像包括以下图像中的至少两种图像：用散射强度表示受检眼内的组织的图像；表示受检眼内的黑色素的分布的图像；表示受检眼内的纤维密度的图像；表示受检眼内的纤维的走行方向的图像；以及表示受检眼内的血流的图像。显示部将同一剖面的同一位置的至少两种图像叠加显示。据此，能够多方面且容易地掌握受检眼的状态。

摘要： 一种基于光学微结构的超分辨光学相干层析方法和系统，通过宽带光源发出的光经光纤耦合器分光后，参考臂反射后的参考光按照原光路返回到光纤耦合器，采样光束经光纤构成的样品臂照明样品，参考臂光纤端面的光学微结构形成横向亚波长尺度的针状照明光场，照明区域内经样品反射或后向散射的信号光再次通过该采样光纤返回到光纤耦合器，样品臂返回的信号光与参考臂返回的参考光汇合并发生干涉。本发明利用光纤端面微结构获取光针状照明光场，使系统的横向分辨能力取决于光纤端面微结构，系统的轴向分辨率取决于宽带光源。与现有技术相比，具有超超高的横向空间分辨率和简单紧凑的光路系统结构，利于光学相干层析系统获得更大的应用范围。

摘要： 本发明涉及光学延迟装置和光学相干层析成像装置。根据一个实施例，光学延迟装置包括下面的元件。第一后向反射器包括第一和第二反射表面。第二后向反射器包括与所述第一反射表面相对的第三和第四反射表面。第三后向反射器包括与所述第二反射表面相对的第五和第六反射表面。第一驱动机构移动所述第一后向反射器和彼此相对的所述第二后向反射器与所述第三后向反射器的组。在沿在所述第一反射表面与所述第二反射表面之间的第一相交线的方向上，所述第二后向反射器与所述第三后向反射器彼此错位。

摘要： 一种用于壁画检测的光学相干层析成像的光学探头自动跟踪定位控制系统，包括光学探头夹持装置和红外光学探头，所述的红外光学探头的四周的四象限依次设置A位置光电探测器、B位置光电探测器、C位置光电探测器和D位置光电探测器，所述的红外光学探头由所述的光学探头夹持装置夹持，所述的光学探头夹持装置内设有俯仰旋转电机、水平旋转电机、纵向位移步进电机、横向位移步进电机和可编程控制器。本发明能确保光学探头垂直于壁画表面并与壁画表面距离等于固定数值，保证对壁画测试的图像是最清晰和稳定的。