[發明專利]頻域或掃頻光學相干斷層掃描的全范圍分析方法與系統

有效

• 申請號: 202210275053.9
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114792303B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 王征宇;胡治佳;李冰
• 申請（專利權）人: 視微影像(河南)科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/28;A61B3/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發明公開了一種頻域或掃頻光學相干斷層掃描的全范圍分析方法與系統。本發明通過對頻域或掃頻OCT圖像的傅里葉分析后的B?scan定義一對位于零延遲線兩側的對稱的窗口做局部分析，并定義一個由OCT信號計算出來的度量，在這對窗口內分別計算出相應的度量，根據該度量來判斷該對窗口內哪一側屬于實像，哪一側屬于鏡像，還是實像與鏡像發生了重疊。根據此判斷可以選擇性的保留實像部分，把鏡像部分壓制、標記為無效像素、或是用其他方法補償，二者重疊的部分根據應用決定保留還是按照鏡像一樣處理，以獲取全范圍的成像。本發明可得到相對干凈的全范圍圖像，而無需像傳統OCT系統一樣將被測量的結構調到零延遲線一側并犧牲一半深度。

技術領域

本發明涉及OCT技術領域，具體涉及一種頻域或掃頻光學相干斷層掃描的全范圍數據的分析方法與系統。

背景技術

光學相干斷層掃描技術(Optical?Coherence?Tomography，OCT)是一種快速、無創、高分辨的成像技術。它利用弱相干光干涉原理，檢測生物組織不同深度層面對入射光的背反射或散射信號，通過掃描，可得到生物組織的結構圖像。

第一代OCT技術為時域OCT，采用沿光軸方向掃描對比光路(reference?arm)上的一個反光鏡的方式，獲取樣品內不同深度的信息。第二代OCT技術為頻域OCT，通過使用寬帶光源，和對搜集到的光信號通過頻率解析器解析的方式，一次性獲取樣品內不同深度的信息，大幅度提高了數據采集速度。目前最新的OCT技術發展為第三代OCT，稱為掃頻源OCT。它采用光波長可連續(或準連續)變化的掃頻激光為光源，不同于頻域OCT技術使用寬帶光源，因此又稱掃頻激光或掃頻源(Swept?Source)OCT。掃頻OCT同時具有高速和成像深度深的特點。

在OCT圖像中，沿軸向的一條掃描線稱為A-scan，沿切向掃描方向得到的一個圖像稱為B-scan，一個B-scan是由多個A-scan構成。

頻域和掃頻激光OCT已成為分析視網膜和眼前節的主要工具。頻域和掃頻OCT比起時域OCT的優點是成像速度快。但是二者存在一個共同的局限，就是所謂的復共軛歧義(complex?conjugate?ambiguity)。頻域和掃頻OCT采集到的數據，為不同頻率的干涉條紋的疊加，需要經過傅里葉分析，才能夠得到和樣品的物理空間相對應的結構信息。傅里葉分析的結果存在正負兩半頻譜，中間由零延遲線(對應于樣品臂和參考臂光程相等的位置)分開。樣品中某個位置所成的實像，不管是位于正頻譜一側還是負頻譜一側，總是在零延遲線另一側頻譜中的相對稱的位置附近形成一個鏡像。這個鏡像屬于負共軛偽像。鏡像的存在，嚴重干擾了對結果的詮釋，可能會造成錯誤的解讀。傳統的避開鏡像干擾的方法是調節成像系統直到把眼睛需要成像的部位全部置于零延遲線的一側，這樣所有的實像會出現在零延遲線固定的一側。用戶只需要把鏡像的一側丟棄即可。但是這么做的弊病就是只有一半成像范圍可用。對于深度比較大的眼前節成像，或是眼后節成像中視網膜在深度方向跨度很大的大視野成像模式，無法一次全部成像感興趣的深度。

一些解決鏡像干擾又可以保留全部深度成像的方法，是通過硬件方法，比如在參考臂使用裝有壓電裝置的反射鏡，等等。這些方法的局限性是系統的復雜度和成本提高，同時技術上也有這些方法自身的一些缺點。所以如果可以通過算法有效地區分實像和鏡像，將是非常令人期待的。

發明內容

發明目的：本發明目的在于為具有足夠色散的頻域或掃頻OCT數據提供全范圍數據分析方法與系統，通過算法區分鏡像和實像，從而可以獲得全范圍OCT成像。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種頻域或掃頻光學相干斷層掃描的全范圍分析方法，包括如下步驟：

對獲取的頻域或掃頻OCT傅里葉分析后的B-scan圖像做局部分析，局部的大小由一對位于零延遲線兩側的對稱的窗口定義；

定義一個由OCT信號計算出來的度量，在這對窗口內分別計算出相應的度量；