频域光学相干层析成像系统及成像特性优化研究

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1、中文图书分类号：O438.1密级：公开UDC：535学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：频域光学相干层析成像系统及成像特性优化研究论文作者：胡宇捷学科：物理学指导教师：江竹青教授论文提交日期：2016年3月UDC：535学校代码：10005中文图书分类号：O438.1学号：S20130651密级：公开北京工业大学理学硕士学位论文题目：频域光学相干层析成像系统及成像特性优化研究OPTIMAZATIONONIMAGINGSYSTEMAND英文题目：CHAR

2、ACTERICSOFFREQUENCYDOMAINOPTICALCOHERENCETOMOGRAPHY论文作者：胡宇捷学科专业：物理学研究方向：光信息处理与光通信器件申请学位：理学硕士指导教师：江竹青教授所在单位：应用数理学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书

3、而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：胡宇捷日期：2016年6月28日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：日期：2016年6月28日导师签名：日期：2016年6月28日摘要摘要光学相干层析成像（OpticalCoherence

4、Tomography，简称OCT）是一种非接触、非破坏性的三维成像技术，该技术相比于其他光学层析成像手段具有高分辨率、高成像深度的优势，在生物医学、光学检测等领域都有着广泛的应用前景。频域光学相干层析成像技术基于迈克尔逊干涉仪和光谱仪技术，无需进行轴向扫描即可获得样品内部的层析结构，频域OCT在成像速度和灵敏度上相对于时域OCT有很大优势，已逐渐成为光学相干层析成像的主流技术之一。本文对频域光学相干层析的成像特性和影响因素进行了实验研究。采用中心波长为840nm的超辐射半导体激光器（SLD）作为光

5、源，搭建了光纤光路的频域OCT实验系统，并且自主编写用于实验系统测控的LabVIEW软件，可实现对实验过程的自动化测控，并初步实现了层析图的实时采集、重建和显示。对影响层析图成像质量的因素进行了初步探索，编写完整的层析图重建算法程序，包括均匀波数重采样算法、相移去镜像算法、色散补偿算法在内的优化成像质量的算法。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

6、实验。本文对层析图畸变进行了定义和分类，对不同种畸变形成的原因进行了分析。通过分析层析图的畸变与折射率关系，得到一种准确快速测量的折射率方法，并且对盖玻片的折射率进行验证实验。对多层错位堆叠的盖玻片进行折射率测量实验，只需要一幅层析图就可获得多组数据，从而可快速获得准确测量结果。并且，通过算法对畸变的层析图进行矫正，从而获得样品结构正确的层析图。关键词：层析成像；色散补偿；相移法去镜像；折射率测量；医学成像-I-北京工业大学理学硕士学位论文AbstractOpticalCoherenceTomog

7、raphyisanoninvasivethree-dimensionalimagingtechnique,withtheadvantagesofhighresolution,highimagingdepthcomparewithotheropticalimagingtechnique,sothistechniquehaveextensiveapplicationprospectinbiomedicine,opticaldetectionandmanyotherfields.Fourier-doma

8、inOpticalCoherenceTomography(FD-OCT)isonekindofOpticalCoherenceTomography,whichisbasedonMichelsoninterferometerandthespectrometer.ItgetthetomographicstructurewithadditionalaxialscanwhichisdifferentfromTime-domainOpticalCoherenceTomography(TD-O