[實(shí)用新型]基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220659795.3
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN203107093U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李躍杰;趙金城;徐秋晶;劉巧艷;王立偉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津邁達(dá)醫(yī)學(xué)科技股份有限公司
• 主分類號: A61B3/14
• 分類號: A61B3/14;A61B3/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種眼科OCT系統(tǒng)。特別是涉及一種能夠解決眼科OCT系統(tǒng)實(shí)時(shí)成像問題的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

光學(xué)相干層析成像技術(shù)(Optical?Coherence?Tomography，OCT)由于其具有高分辨率、高靈敏度、非接觸性、無損實(shí)時(shí)活體成像等優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì)90年代被成功應(yīng)用于眼科疾病診斷領(lǐng)域之后得到了迅速發(fā)展，其技術(shù)也由時(shí)域OCT階段發(fā)展到頻域OCT階段;技術(shù)領(lǐng)域也由組織結(jié)構(gòu)成像向組織功能成像發(fā)展;而應(yīng)用領(lǐng)域也由眼科診斷領(lǐng)域擴(kuò)展到心血管、皮膚、口腔、組織工程等領(lǐng)域。?

隨著超高速CMOS線陣掃描相機(jī)的發(fā)展，頻域OCT光譜譜線轉(zhuǎn)換及線采樣率己經(jīng)可以達(dá)到300k線/秒^[7]，為臨床OCT系統(tǒng)實(shí)時(shí)成像提供了前提。目前影響商用眼科OCT系統(tǒng)實(shí)時(shí)成像和顯示的技術(shù)瓶頸是需要先將采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜域空間(λ空間)到波數(shù)空間(K空間)變換、插值變換和FFT變換，然后再將變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行2D或3D成像。由于成像的數(shù)掂量很大，特別是進(jìn)行C模式掃描成像(如眼底視網(wǎng)膜en-face成像模式)時(shí)，需要先將獲得的3D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再將得到的數(shù)據(jù)成像。因此，如何提高數(shù)據(jù)處理速度進(jìn)而達(dá)到臨床圖像實(shí)時(shí)處理及圖像實(shí)時(shí)顯示要求，是眼科OCT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像的關(guān)鍵。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種實(shí)現(xiàn)以低成本硬件配置實(shí)現(xiàn)儀器性能的大幅度提高，解決了眼科OCT系統(tǒng)實(shí)時(shí)成像問題的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統(tǒng)。?

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統(tǒng)，包括:依次連接的SLD光源、光循環(huán)器、光纖分束器、第一偏振控制器和參考臂，所述的光循環(huán)器或光纖分束器還連接第二偏振控制器，第二偏振控制器又依次連接光譜儀、高速相機(jī)數(shù)據(jù)線、高速圖像采集卡和計(jì)算機(jī)，所述的光纖分束器還依次連接第三偏振控制器和與被測眼相連的樣品臂，所述的計(jì)算機(jī)分別連接樣品臂和圖像顯示單元，所述的計(jì)算機(jī)還連接GPU圖像處理器。?

所述的計(jì)算機(jī)是通過PCIE總線連接GPU圖像處理器。?

所述的參考臂包括有依次連接的第一準(zhǔn)直鏡、參考臂光學(xué)組件和反射鏡，其中，所述的第一準(zhǔn)直鏡的另一端連接第一偏振控制器。?

所述的樣品臂包括有依次連接的第二準(zhǔn)直鏡、3D掃描振鏡和眼部監(jiān)測光學(xué)組件，其中，所述的第二準(zhǔn)直鏡另一端連接第三偏振控制器，所述的眼部監(jiān)測光學(xué)組件用于連接被測眼。?

所述的光譜儀包括有依次連接的第三準(zhǔn)直鏡、光柵、光譜儀透鏡組件和線陣相機(jī)，其中，所述的第三準(zhǔn)直鏡還連接第二偏振控制器，所述的線陣相機(jī)連接高速相機(jī)數(shù)據(jù)線。?

本實(shí)用新型的基于GPU平臺的眼科頻域OCT系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)通用顯卡GPU，并將基于?GPU的統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)(CUDA)引入到眼科OCT系統(tǒng)成像中的數(shù)據(jù)處理過程，借助GPU強(qiáng)大的并行數(shù)據(jù)處理能力和浮點(diǎn)計(jì)算能力，用CUDA對OCT系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行改寫，使得眼科OCT系統(tǒng)的成像速度較之前基于CPU平臺處理成像速度提高了數(shù)十倍，達(dá)到了臨床2D實(shí)時(shí)成像的要求。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；?

圖2是采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理流程圖。?

圖中?

1：SLD光源???????????????????????2：光循環(huán)器?

3：光纖分束器????????????????????4：第一偏振控制器?

5：參考臂????????????????????????6：第二偏振控制器?

7：第三偏振控制器????????????????8：樣品臂?

9：被測眼????????????????????????10：光譜儀?

14：高速相機(jī)數(shù)據(jù)線???????????????15：高速圖像采集卡?

16：計(jì)算機(jī)???????????????????????17：圖像顯示單元?

18：GPU圖像處理器????????????????51：第一準(zhǔn)直鏡?

52：參考臂光學(xué)組件???????????????53：反射鏡?

81：第二準(zhǔn)直鏡82：3D掃描振鏡?

83：眼部監(jiān)測光學(xué)組件?????????????101：第三準(zhǔn)直鏡?

102：光柵????????????????????????103：光譜儀透鏡組件?

104：線陣相機(jī)?

具體實(shí)施方式