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摘要 全场光学相干层析系统（Full-field optical coherence tomography,FF-OCT）可对生物样本和活体生物组织实现高分辨率光学断层成像。 FF-OCT成像中一个主要的问题是如何通过Hilbert 变换由多幅移相干涉图获取断层图像。本文利用 Matlab软件，模拟了目前几种主要的Hilbert 变换所获得的图像质量，包括一维 Hilbert 变换，总体 Hilbert 变换、方向 Hilbert 变换、单象 Hilbert 变换和二象 Hilbert 变换等四种二维 Hilbert 变换。结果表明，二维 Hilbert 变换在二维图像处理领域具有强大功能，研究结果将为 FF-OCT 系统中的临床应用打下基础。 42441
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毕业论文关键词 全场光学相干层析术 Hilbert变换 图像处理 图像对比度
Title Research on high speed signal detection method for full-field optical tomography
Abstract High-resolution optical tomographic imaging of biological samples and in vivo biological tissues can be realized by full-field optical coherence tomography. One of the main problems in FF-OCT is how to get the tomographic images by the Hilbert transformation by multiple phase shift interference patterns. Using Matlab software, the image quality was to simulated with the current several main Hilbert transform methods, including 1-D Hilbert transform, Total Hilbert transform, Partial Hilbert transform, Single Orthant Hilbert transform and Bi—Orthant Hilbert transform. The results show that the two-dimensional Hilbert transform has a stronger capability of processing two-dimensional images. The results obtained will lay the foundation for the future clinical applications of FF-OCT system.
Keywords Full-field optical coherence tomography Hilbert transform image processing image contrast
目次
1绪论..1
1.1光学相干层析术（OCT）起源与发展概况1
1.2OCT与其他医学成像技术3
1.3全场光学相干层析术（FF-OCT）发展概况..5
1.4本章小结..7
2FF-OCT基本原理.8
2.1传统OCT与FF-OCT的比较..8
2.2FF-OCT实验系统9
2.3FF-OCT信号提取.10
2.4本章小结.11
3Hilbert变换理论.12
3.1基于Hilbert变换的图像复原理论..12
3.2一维Hilbert变换13
3.3二维Hilbert变换13
3.4本章小结.14
4FF-OCT干涉图像处理16
4.1技术路线.16
4.2图像对比度16
4.3结果与分析17
4.4本章小结.19
结论20
致谢21
1 绪论 在当今这个时代随着科学技术的迅速发展，生命科学研究成为一个重要的课题，这对人类自身的健康具有不容忽视的意义。在疾病诊断方面，生物医学成像技术做出了重要贡献，文中将主要会提到两种被广泛应用并成果显著的技术，即共焦显微镜技术和超声技术，其实现了疾病的前期鉴定与检测。 在众多生物组织成像技术中，光学相干层析成像技术[1](Optical Coherence Tomography，简称 OCT)是一种全新的光学成像技术，可以通过测量材料和生物系统内部微观结构的后向散射或反射光实现高分辨率的横截面断层成像，这项技术的独特功能引起了广泛的研究并大量应用于临床诊断。 全场光学相干层析术[2]（Full-field Optical Coherence Tomography，简称 FF-OCT）是在OCT 的基础上发展起来的，相对于传统 OCT系统而言，FF-OCT 系统采用并行探测技术无需逐点扫描，结合宽带光源与大 NA显微物镜的使用，因此具有更高的分辨率、更快的成像速度、更低的成本，这使得细胞水平乃至更小尺度的微粒成像成为可能，以便能在病情早期及时诊断并确定最优治疗方案，从而促进人类医学诊疗技术的发展。