一种OCT光学成像系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种OCT光学成像系统及方法，该系统包括第一透镜阵列、第二透镜阵列、样品臂、参考臂、分束器、相机、反射镜及控制装置；所述第一透镜阵列设置于所述样品臂与预设样品之间；所述第二透镜阵列设置于所述相机与所述分束器之间，所述分束器与所述反射镜之间设有所述参考臂，所述相机与所述控制装置通信连接。本发明专利技术解决解决OCT光学成像系统在二维扫描过程中成像速度慢的问题。

An OCT Optical Imaging System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种OCT光学成像系统及方法
本专利技术涉及光电子
，尤其涉及一种OCT光学成像系统及方法。
技术介绍
光学相干层析成像(OCT)是近十几年来新兴的成像技术，因其具有高分辨率、无创、非接触式测量等优点，吸引越来越多的关注。它利用弱相干光干涉仪的基本原理，其核心部件是宽带光源和迈克尔逊干涉仪。在信号采集过程中，来自宽带光源的相干光在迈克尔逊干涉仪中被分成两部分，一部分是参考光被反射探测器，另一部分作为探测光进入样品，不同样品深度的反射光或者散射光与参考光形成干涉通过探测该干涉信号可以得到样品的深度信息。通过控制采集点在样品上移动，则得到样品的三维信息。对于单点的扫描来说，SD-OCT(光谱域光学相干层析成像术)因为没有活动的机械参考臂，其成像速度优于TD-OCT(时域光学相干层析成像术)。在一维尤其是二维的扫描中以上这两种成像方式都需要扫描振镜的辅助进行扫描，但扫描振镜的扫描速度一般被限制在2-4KHz，极大的限制了光学相干层析成像装置的成像速度，导致在进行二维扫描成像过程中成像速度相比单点扫描大大降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种OCT光学成像系统及方法，以解决OCT光学成像系统在二维扫描过程中成像速度慢的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种OCT光学成像系统，包括：第一透镜阵列、第二透镜阵列、样品臂、参考臂、分束器、相机、反射镜及控制装置；所述第一透镜阵列设置于所述样品臂与预设样品之间；所述第二透镜阵列设置于所述相机与所述分束器之间，所述分束器与所述反射镜之间设有所述参考臂，所述相机与所述控制装置通信连接；所述样品臂传输的光束通过所述第一透镜阵列分割并聚焦成若干采样光斑后照射至预设样品，所述若干采样光斑经所述预设样品反射后得到携带有样品信息的若干样品回光；所述若干样品回光经所述分束器反射至所述第二透镜阵列，所述参考臂传输的参考光经所述反射镜反射后经所述分束器透射至所述第二透镜阵列；所述若干样品回光和所述参考光经所述第二透镜阵列聚焦至所述相机；所述控制装置用于控制所述反射镜周期性平行移动改变所述参考光的光程；所述相机用于在所述反射镜周期性平行移动的过程中，根据所述若干样品回光和所述参考光产生的干涉信号采集所述预设样品的二维图像数据并发送至控制装置；所述控制装置还用于根据所述二维图像数据生成所述预设样品的三维图像。在一个实施示例中，所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列相同且均由若干平凸透镜组成。在一个实施示例中，所述第一透镜阵列中的每个平凸透镜均用于将所述样品臂传输的光束分割并聚焦成一个采样光斑后照射到所述预设样品。在一个实施示例中，所述第一透镜阵列与所述预设样品之间间距第一距离，所述第二透镜阵列与所述相机之间间距第二距离；其中，所述第一距离与所述第二距离相等。在一个实施示例中，所述第一距离为所述第一透镜阵列的焦距。在一个实施示例中，所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列中的平凸透镜的个数均为N；N>0；所述相机的所有感光像素点根据所述相机的分辨率被划分为面积相同的N个等分区域，位于每个所述等分区域中心的感光像素点对应一个采样光斑。在一个实施示例中，所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列中，相邻的平凸透镜之间的间距等于相邻的采样光斑之间的间距。在一个实施示例中，所述OCT成像装置还包括光源装置及准直镜；所述光源装置用于发射信号光，所述信号光经所述准直镜准直后入射至所述分束器，所述信号光经所述分束器分束成两束光束后分别入射至所述样品臂和所述参考臂。本专利技术实施例的第二方面提供了一种OCT光学成像方法，应用于OCT光学成像系统，所述OCT光学成像系统包括光源装置、准直镜、分束器、样品臂、参考臂、反射镜、相机、控制装置、第一透镜阵列和第二透镜阵列；其中，所述OCT光学成像系统为第一方面所述的OCT光学成像系统。所述OCT光学成像方法包括由所述控制装置执行的以下操作：控制所述光源装置发射信号光，以使所述信号光经过所述准直镜准直并经过所述分束器分束后，得到两束相同的光束并分别入射至所述样品臂和所述参考臂；控制所述反射镜周期性平行移动；控制所述相机在所述反射镜周期性平行移动的过程中，根据预设采样时间定时采集所述预设样品的二维图像数据；根据所述二维图像数据生成所述预设样品的三维图像。在一个实施示例中，所述反射镜的移动速度小于或等于所述信号光的相干长度与所述采样时间之商的两倍。本专利技术实施例提供的一种OCT光学成像系统及方法，设置所述第一透镜阵列于所述样品臂与预设样品之间；设置所述第二透镜阵列于所述相机与所述分束器之间，所述分束器与所述反射镜之间设有所述参考臂，所述相机与所述控制装置通信连接。所述样品臂传输的光束通过所述第一透镜阵列分割并聚焦成若干采样光斑后照射至预设样品，所述若干采样光斑经所述预设样品反射后得到携带有样品信息的若干样品回光。相机根据所述若干样品回光和所述参考光产生的干涉信号采集所述预设样品的二维图像数据并发送至控制装置；控制装置根据所述二维图像数据生成所述预设样品的三维图像。使得OCT光学成像系统无需借助扫描振镜进行样品探测光的扫描辅助来获取预设样品的二维图像，避免了受扫描振镜的扫描速率限制成像速度慢的问题，从而快速实现OCT光学成像系统对预设样品的二维扫描并提高OCT光学成像系统的成像速率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的OCT光学成像系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例二提供的OCT光学成像方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例三提供的OCT光学成像系统的控制装置的结构示意图。附图标号：10-第一透镜阵列；11-第二透镜阵列；12-样品臂；13-参考臂；14-分束器；15-相机；16-反射镜；17-控制装置；18-预设样品；19-光源装置；20-准直镜；21-电机。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。实施例一如图1所示，是本专利技术实施例一提供的OCT光学成像系统的结构示意图。该OCT光学成像系统1可以包括：第一透镜阵列10、第二透镜阵列11、样品臂12、参考臂13、分束器14、相机15、反射镜16及控制装置17；其中，所述第一透镜阵列10设置于所述样品臂12与预设样品18之间；所述第二透镜阵列11设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种OCT光学成像系统，其特征在于，包括第一透镜阵列、第二透镜阵列、样品臂、参考臂、分束器、相机、反射镜及控制装置；所述第一透镜阵列设置于所述样品臂与预设样品之间；所述第二透镜阵列设置于所述相机与所述分束器之间，所述分束器与所述反射镜之间设有所述参考臂，所述相机与所述控制装置通信连接；所述样品臂传输的光束通过所述第一透镜阵列分割并聚焦成若干采样光斑后照射至预设样品，所述若干采样光斑经所述预设样品反射后得到携带有样品信息的若干样品回光；所述若干样品回光经所述分束器反射至所述第二透镜阵列，所述参考臂传输的参考光经所述反射镜反射后经所述分束器透射至所述第二透镜阵列；所述若干样品回光和所述参考光经所述第二透镜阵列聚焦至所述相机；所述控制装置用于控制所述反射镜周期性平行移动改变所述参考光的光程；所述相机用于在所述反射镜周期性平行移动的过程中，根据所述若干样品回光和所述参考光产生的干涉信号采集所述预设样品的二维图像数据并发送至控制装置；所述控制装置还用于根据所述二维图像数据生成所述预设样品的三维图像。

【技术特征摘要】
1.一种OCT光学成像系统，其特征在于，包括第一透镜阵列、第二透镜阵列、样品臂、参考臂、分束器、相机、反射镜及控制装置；所述第一透镜阵列设置于所述样品臂与预设样品之间；所述第二透镜阵列设置于所述相机与所述分束器之间，所述分束器与所述反射镜之间设有所述参考臂，所述相机与所述控制装置通信连接；所述样品臂传输的光束通过所述第一透镜阵列分割并聚焦成若干采样光斑后照射至预设样品，所述若干采样光斑经所述预设样品反射后得到携带有样品信息的若干样品回光；所述若干样品回光经所述分束器反射至所述第二透镜阵列，所述参考臂传输的参考光经所述反射镜反射后经所述分束器透射至所述第二透镜阵列；所述若干样品回光和所述参考光经所述第二透镜阵列聚焦至所述相机；所述控制装置用于控制所述反射镜周期性平行移动改变所述参考光的光程；所述相机用于在所述反射镜周期性平行移动的过程中，根据所述若干样品回光和所述参考光产生的干涉信号采集所述预设样品的二维图像数据并发送至控制装置；所述控制装置还用于根据所述二维图像数据生成所述预设样品的三维图像。2.如权利要求1所述的OCT光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列相同且均由若干平凸透镜组成。3.如权利要求2所述的OCT光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜阵列中的每个平凸透镜均用于将所述样品臂传输的光束分割并聚焦成一个采样光斑后照射到所述预设样品。4.如权利要求2或3所述的OCT光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜阵列与所述预设样品之间间距第一距离，所述第二透镜阵列与所述相机之间间距第二距离；其中，所述第一距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏胜飞，丁庆，
申请(专利权)人：深圳市太赫兹科技创新研究院，深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44