基于分数域参数检测的光学相干层析成像色散补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分数域参数检测的光学相干层析成像色散补偿方法，属于光学信号处理领域。对频域OCT的A‑scan干涉信号，首先在多个分数域进行分数傅里叶功率谱峰值粗搜索，然后在最大峰值所在的分数域附近阶次进行局部精细搜索，若搜索到的分数功率谱峰值大于预设的阈值γ则记下当前阶次，然后利用分数傅里叶域滤波移除当前检测到的色散分量，避免了样品不同深度色散之间的干扰，最后用相位校正项重构频域OCT的干涉信号，再进行傅里叶变换获得色散校正后的OCT图像。本方法在保证精度的同时，有效降低了计算复杂度，能够自适应地补偿OCT成像过程中样品多个深度的色散，实现了全深度色散检测和校正。

【技术实现步骤摘要】
基于分数域参数检测的光学相干层析成像色散补偿方法
本专利技术提出一种光学相干层析成像(OCT)的色散补偿方法，应用分数域信号处理理论，能够有效地完成对OCT色散信号各个深度色散的补偿，属于光学信号处理领域。
技术介绍
光学相干层析成像(OCT)是一种先进的干涉成像技术，具有高分辨率生物组织横断面成像能力。目前，频域光学相干层析成像技术(FDOCT)的快速发展使得OCT系统的灵敏度和成像速度有了很大提高。FDOCT可以用干涉仪或波长扫描光源测量。与时域方法相比，傅里叶变换增强后的FDOCT具有成像速度快、灵敏度高等优点。然而，增加轴向分辨率需要更大的光学带宽，这使得OCT成像更容易受到色散的影响。OCT系统色散校正的基本方法包括物理方法和数字方法。传统的物理方法主要基于匹配光学材料或相位控制延迟线来消除两个干涉仪臂之间的色散。这两种方法都能很好地实现系统的色散补偿，但在对不同材料的样品成像时，色散补偿材料和硬件参数均难以调整。而数字补偿方法相对来说更方便、更灵活，并不依赖于硬件的支持。数字补偿方法主要有自动迭代法、自聚焦法和相位因子提取法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于分数域参数检测的光学相干层析成像色散补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：构造解析信号/n对频域OCT中获得的一个A-scan干涉信号S(ω)，利用希尔伯特变换构建为解析相干信号：/n

【技术特征摘要】
1.基于分数域参数检测的光学相干层析成像色散补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：构造解析信号
对频域OCT中获得的一个A-scan干涉信号S(ω)，利用希尔伯特变换构建为解析相干信号：



其中为S(ω)的希尔伯特变换；
步骤2：粗略搜索
设定分数傅里叶域的阶次α的搜索范围，步长为Q；
对每个阶次α，通过对解析相干信号Sa(ω)做α阶分数傅里叶变换，获得对应阶次的分数傅里叶谱Xα(u)；
对每个阶次α，搜索分数功率谱|Xα(u)|2的最大峰值；
在各阶次的分数功率谱最大峰值中选取最大值Aco；此最大值Aco对应的分数傅里叶域坐标为所在的分数傅里叶阶次为
步骤3：精细搜索
利用quasi-Newton法在阶附近搜索，找到使得Sa(ω)的分数功率谱|Xα(u)|2峰值最大的阶次，将Sa(ω)在该阶次下的分数功率谱|Xα(u)|2的峰值记为An；
步骤4：峰值检测
根据如下公式，比较步骤3中搜索到的分数功率谱峰值An和预设的阈值γ大小：



其中ρ为检验统计量，γ为设定的阈值，H1为峰值超过门限的假设，H0为峰值不超过门限的假设；
若峰值An超过阈值γ，则说明检测到一个色散分量；此时峰值An对应的该分数傅里叶域坐标为所在的分数傅里叶阶次为进行步骤5
若峰值An未超过阈值γ，则说明没有检测到色散分量；进行步骤7；
步骤5：信号分离
利用分数傅里叶域滤波移除当前检测到的色散分量：



其中是分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛怡，刘地，陶然，李勤，葛传斌，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11