[發明專利]基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統和處理方法

有效

• 申請號: 201210513156.0
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102934986A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 李躍杰;趙金城;徐秋晶;劉巧艷;王立偉
• 申請（專利權）人: 天津邁達醫學科技股份有限公司
• 主分類號: A61B3/14
• 分類號: A61B3/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統，包括：依次連接的SLD光源（1）、光循環器（2）、光纖分束器（3）、第一偏振控制器（4）和參考臂（5），所述的光循環器（2）或光纖分束器（3）還連接第二偏振控制器（6），第二偏振控制器（6）又依次連接光譜儀（10）、高速相機數據線（14）、高速圖像采集卡（15）和計算機（16），所述的光纖分束器（3）還依次連接第三偏振控制器（7）和與被測眼（9）相連的樣品臂（8），所述的計算機（16）分別連接樣品臂（8）和圖像顯示單元（17），其特征在于，所述的計算機（16）還連接GPU圖像處理器（18）。

2.根據權利要求1所述的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統，其特征在于，所述的計算機（16）是通過PCIE總線連接GPU圖像處理器（18）。

3.根據權利要求1所述的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統，其特征在于，所述的參考臂（5）包括有依次連接的第一準直鏡（51）、參考臂光學組件（52）和反射鏡（53），其中，所述的第一準直鏡（51）的另一端連接第一偏振控制器（4）。

4.根據權利要求1所述的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統，其特征在于，所述的樣品臂（8）包括有依次連接的第二準直鏡（81）、3D掃描振鏡（82）和眼部監測光學組件（83），其中，所述的第二準直鏡（81）另一端連接第三偏振控制器（7），所述的眼部監測光學組件（83）用于連接被測眼（9）。

5.根據權利要求1所述的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統，其特征在于，所述的光譜儀（10）包括有依次連接的第三準直鏡（101）、光柵（102）、光譜儀透鏡組件（103）和線陣相機（104），其中，所述的第三準直鏡（101）還連接第二偏振控制器（6），所述的線陣相機（104）連接高速相機數據線（14）。

6.一種權利要求1所述的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統的處理方法，其特征在于，

首先規定：FrameNumber代表幀數，要處理的數據塊的大小為FrameNumber個B-scan數據量，每個B-scan由batch個A-scan組成；假設一次處理n*batch個A-scan，即n個B-scan，則共需要處理FrameNumber/n次；采樣數據f(λ,y)是由光譜儀里的線陣相機采集到、并經計算機里的圖像采集卡進行A/D轉換后的數據，是波長的函數，其中橫坐標為波長λ，縱坐標為數值y；該方法包括如下步驟：

1）對采樣數據f(λ,y)進行λ空間到k空間轉換，求出k值和kes值，將采樣數據塊f(k,y)、k和kes存儲在計算機內存中，為結果數據reslut分配內存；

2）初始化設j為1，j代表第j次處理，假設每次處理n*batch個A-Scan；

3)第j次處理開始時，為n個B-Scan所包含的n*batch個A-Scan的k、kes和f_ij(k,y)分配device端顯存空間，將k、kes和f_ij(k,y)從host端內存拷貝到device端顯存；為device端計算過程中的中間變量分配顯存；i為第j次處理的第i個A-Scan的序數；

4）并行將n*batch個A-Scan的f_ij(k,y)進行數據類型轉換和去噪運算，得到f_ij′(k,y)；

5）并行將n*batch個A-Scan的f_ij′(k,y)進行三次樣條插值運算優化，通過迭代參量的預處理，將參與迭代運算的中間常量數組直接由內存導入迭代過程，經插值運算得到k空間等間隔化的值f_ij′(kes,y′)；

6）調用CUFFT庫函數并行對n*batch個A-Scan的f_ij′(kes,y′)進行FFT變換，得到相應的F_ij′(kes,Y′)；

7）并行對n*batch個F_ij′(kes,Y′)取模取對數進行歸一化，得到相應的log10|F_ij′(kes,Y′)|,并將其按順序存儲在體積數組log10|F′(kes,Y′)|中，釋放device端計算過程中的中間變量空間；

8）設j=j+1；

9）判斷j>FrameNumber/n，是則進入下一步驟，否則返回第3）步驟；

10）根據不同成像平面的需要，抽取體積數組數據或對體積數組數據計算作為GPU結果數據result；

11）將result從device端拷貝回host端，并送到顯示器顯示，釋放所有未釋放的內存和顯卡空間。