本申请公开了一种波前分视场曲率传感方法和装置、自适应OCT系统，包括：分体球面镜接收自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；图像采集模块接收反射后的平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，获得光强分布图样；网络训练模块以每次获得的两幅光强分布图样相减为输入，以本征泽尼克多项式系数为输出，训练神经网络；波前信息拟合模块根据人眼像差的左右对称性，通过神经网络非线性拟合获得整个波前信息；像差校正模块将波前信息作为反馈，通过调节变形镜来校正像差，以获取衍射极限成像。本申请结合了波前传感技术与机器学习算法，可提高自适应OCT的成像能力，降低光路与眼睛自身误差的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种波前分视场曲率传感方法和装置、自适应OCT系统
本专利技术涉及光学成像
，特别是涉及一种波前分视场曲率传感方法和装置、自适应OCT系统。
技术介绍
光学相干层析(OpticalCoherenceTomography，简称OCT)是一种基于光学相干特性的新型成像技术，它是通过分析检测生物组织样品的背向散射或反射光与参考光的干涉信号，对生物组织样品的内部结构进行层析成像，得到光学断层图像的组织特征，以确定诊断要识别的目标。OCT技术与常规影像手段相比具有独特优势，其影像效果接近病理，同时具有无创无辐射、活体实时观测、高分辨率(16微米)、组织内深度成像、3D影像数据等优点。目前OCT技术已经成为检测视网膜疾病的重要工具。为了提高光学视网膜成像的横向分辨率，通常将自适应光学(AO)与OCT相结合，但是现有的自适应OCT(AO-OCT)技术中，波前传感受光瞳照度的均匀性影响比较大，具有光瞳易倾斜，色散影响大以及量程不足，解算鲁棒性低等缺点。因此，如何提高自适应OCT的成像能力，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种波前分视场曲率传感方法和装置、自适应OCT系统，可以提高自适应OCT的成像能力，降低光路与眼睛自身误差的影响，提升鲁棒性。其具体方案如下：一种波前分视场曲率传感方法，用于自适应OCT系统，包括：分体球面镜接收来自所述自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；图像采集模块接收反射后的所述平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，获得光强分布图样；网络训练模块以每次获得的两幅所述光强分布图样相减为输入，以本征泽尼克多项式系数为输出，训练神经网络；波前信息拟合模块根据人眼像差的左右对称性，通过训练好的所述神经网络非线性拟合获得畸变的整个波前信息；像差校正模块将获得的所述波前信息作为反馈，通过调节所述自适应OCT系统中的变形镜来校正像差，以获取衍射极限成像。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感方法中，分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，具体包括：通过单次曝光方式分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感方法中，所述神经网络使用小波函数作为隐藏层激活函数。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感方法中，还包括：分光镜或反射镜接收经所述分体球面镜反射后的所述平行光并将所述平行光反射至所述图像采集模块。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感方法中，所述图像采集模块为CCD相机。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感方法中，所述图像采集模块通过安装在其下方的导轨进行移动。本专利技术实施例还提供了一种波前分视场曲率传感装置，包括：分体球面镜，用于接收来自所述自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；图像采集模块，用于接收反射后的所述平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，获得光强分布图样；网络训练模块，用于以每次获得的两幅所述光强分布图样相减为输入，以本征泽尼克多项式系数为输出，训练神经网络；波前信息拟合模块，用于根据人眼像差的左右对称性，通过训练好的所述神经网络非线性拟合获得畸变的整个波前信息；像差校正模块，用于将获得的所述波前信息作为反馈，通过调节所述自适应OCT系统中的变形镜来校正像差，以获取衍射极限成像。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感装置中，还包括：分光镜或反射镜，用于接收经所述分体球面镜反射后的所述平行光并将所述平行光反射至所述图像采集模块。优选地，在本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感装置中，所述图像采集模块为CCD相机；所述CCD相机通过安装在其下方的导轨进行移动。本专利技术实施例还提供了一种自适应OCT系统，包括：用于提供弱相干光的低相干光源、光纤耦合器、参考臂、样品臂和光谱仪，彼此之间通过光纤连接；所述样品臂包括第一分光镜、变形镜、扫描机构，还包括本专利技术实施例提供的上述波前分视场曲率传感装置；其中，所述光纤耦合器，用于将所述弱相干光分为第一光束和第二光束，所述第一光束进入所述样品臂，所述第二光束进入所述参考臂；所述参考臂，用于将所述第一光束反射后原路返回进入所述光纤耦合器；所述样品臂，用于将所述第二光束通过所述第一分光镜聚焦到所述变形镜，经所述变形镜反射至所述扫描机构，通过所述扫描机构对待测眼底进行扫描，扫描后的光线向后反射沿原路返回，并在到达所述第一分光镜后分成两部分，一部分反射至所述波前分视场曲率传感装置以获得畸变的整个波前信息，将获得的所述波前信息作为反馈，通过调节所述自适应OCT系统中的变形镜来校正像差，另一部分进入所述光纤耦合器；所述光谱仪，用于接收所述参考臂和所述样品臂反射回的光，采集干涉图样。从上述技术方案可以看出，本专利技术所提供的一种波前分视场曲率传感方法和装置、自适应OCT系统，包括：分体球面镜接收来自自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；图像采集模块接收反射后的平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，获得光强分布图样；网络训练模块以每次获得的两幅光强分布图样相减为输入，以本征泽尼克多项式系数为输出，训练神经网络；波前信息拟合模块根据人眼像差的左右对称性，通过训练好的神经网络非线性拟合获得畸变的整个波前信息；像差校正模块将获得的波前信息作为反馈，通过调节自适应OCT系统中的变形镜来校正像差，以获取衍射极限成像。本专利技术结合了波前传感技术与机器学习算法，通过分体球面镜在焦前与焦后像的光强分布估计波前曲率变化，并通过神经网络非线性拟合解算波前信息，以该波前信息校正像差，提升了自适应OCT成像过程中的快速像差测量与无色差校正，降低了组织干扰，实现衍射极限成像，这样能够快速提高自适应OCT的成像能力，降低光路与眼睛自身误差的影响，提升鲁棒性，应用前景好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的波前分视场曲率传感方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的分体球面镜和CCD相机之间的光线传输示意图；图3为本专利技术实施例提供的曲率传感原理图；图4为本专利技术实施例提供的数据解算原理图；图5为本专利技术实施例提供的波前分视场曲率传感装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的自适应OCT系统的结构示意图。具体实施方式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本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种波前分视场曲率传感方法，其特征在于，用于自适应OCT系统，包括：/n分体球面镜接收来自所述自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；/n图像采集模块接收反射后的所述平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，获得光强分布图样；/n网络训练模块以每次获得的两幅所述光强分布图样相减为输入，以本征泽尼克多项式系数为输出，训练神经网络；/n波前信息拟合模块根据人眼像差的左右对称性，通过训练好的所述神经网络非线性拟合获得畸变的整个波前信息；/n像差校正模块将获得的所述波前信息作为反馈，通过调节所述自适应OCT系统中的变形镜来校正像差，以获取衍射极限成像。/n
【技术特征摘要】
1.一种波前分视场曲率传感方法，其特征在于，用于自适应OCT系统，包括：
分体球面镜接收来自所述自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；
图像采集模块接收反射后的所述平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，获得光强分布图样；
网络训练模块以每次获得的两幅所述光强分布图样相减为输入，以本征泽尼克多项式系数为输出，训练神经网络；
波前信息拟合模块根据人眼像差的左右对称性，通过训练好的所述神经网络非线性拟合获得畸变的整个波前信息；
像差校正模块将获得的所述波前信息作为反馈，通过调节所述自适应OCT系统中的变形镜来校正像差，以获取衍射极限成像。
2.根据权利要求1所述的波前分视场曲率传感方法，其特征在于，分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像，具体包括：
通过单次曝光方式分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂远场像。
3.根据权利要求2所述的波前分视场曲率传感方法，其特征在于，所述神经网络使用小波函数作为隐藏层激活函数。
4.根据权利要求3所述的波前分视场曲率传感方法，其特征在于，还包括：
分光镜或反射镜接收经所述分体球面镜反射后的所述平行光并将所述平行光反射至所述图像采集模块。
5.根据权利要求1所述的波前分视场曲率传感方法，其特征在于，所述图像采集模块为CCD相机。
6.根据权利要求5所述的波前分视场曲率传感方法，其特征在于，所述图像采集模块通过安装在其下方的导轨进行移动。
7.一种波前分视场曲率传感装置，其特征在于，包括：
分体球面镜，用于接收来自所述自适应OCT系统中样品臂返回的平行光并进行反射；
图像采集模块，用于接收反射后的所述平行光，并多次分别采集在焦平面两侧具有相同离焦量成的样品臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：安其昌，刘欣悦，张景旭，李洪文，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。