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基于光学相干层析术的光学断层图像获取和处理技术研究

作　者: 邢伟
导　师: 高万荣
学　校: 南京理工大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 光学相干层析(OCT) 生物医学光子学光学外差探测盲解卷积二维离散小波变换
分类号: R318
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 181次
引　用: 2次
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内容摘要

光学相干层析成像技术，是光学、电子学、计算机技术等学科交叉形成的新兴学科分支“生物医学光子学”的前沿和热点。作为一种新型的生物医学成像技术，结合了外差探测和扫描层析成像技术的优点，具有高灵敏度、高分辨率、无损伤以及可在体检测等优越性，它是从生物组织这类强散射介质中获取图像的一种新技术，自提出来的十几年时间里已经取得迅速发展。论文首先介绍了OCT系统的基本工作原理，就系统的核心部分进行了详细的分析，包括成像信号的干涉原理和分辨率，多谱勒频移带来的信号反差以及希尔波特解调法；然后深入研究OCT系统中存在的各种噪声及其产生的原因，并结合试验所用的探测器，简要分析其信噪比特性。根据不同噪声的特性，将其划分为白噪声和有色噪声，提出相应的处理方法，通过综合分析，找出最适合于本系统的图像处理算法。最后，采用盲解卷积算法，对视网膜的OCT图像进行恢复，以达到去噪、平滑等目的，并就视网膜组成部分的微细结构，作简要的说明。利用二维离散小波变换对人体皮肤图像进行处理，处理后的图像组织结构界限更加清晰，并由相关的程序，可以将每一深度方向上的OCT曲线描绘出来，以此粗略的计算出每层组织所处的大体位置。最后对由全场OCT获取的洋葱图像进行了处理。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-13
  1.1 光与生物组织的作用  9-10
  1.2 OCT的起源与发展  10-11
  1.3 OCT图像处理的进展  11
  1.4 本课题研究意义与主要内容  11-13
2 光学相干层析技术  13-24
  2.1 OCT基本工作原理  13-14
  2.2 低相干干涉  14-16
  2.3 OCT系统分辨率  16-17
  2.4 信号光与参考光的干涉  17-20
  2.5 多谱勒频移  20-21
  2.6 希尔波特解调法  21-24
    2.6.1 希尔波特变换原理  21-22
    2.6.2 数字Hilbert变化与信号处理  22-24
3 OCT图像中的噪声及处理算法  24-49
  3.1 噪声类型和产生原因  24-36
    3.1.1 散斑  25-26
    3.1.2 扫描噪声  26-28
    3.1.3 边锋效应  28-29
    3.1.4 探测器产生的噪声  29-36
  3.2 白噪声和有色噪声  36-37
    3.2.1 白噪声  37
    3.2.2 有色噪声  37
  3.3 图像处理算法  37-49
    3.3.1 中值滤波  38-39
    3.3.2 自适应平滑滤波  39-40
    3.3.3 小波变换消噪处理方法  40-43
    3.3.4 盲解卷积(BD Blind Deconvolution)在图像恢复中的应用  43-46
    3.3.5 去卷积在图像恢复中的应用  46-49
4 图像处理  49-56
  4.1 盲解卷积算法图像处理  49-51
  4.2 二维离散小波变换去噪处理  51-56
    4.2.1 对皮肤组织的图像去噪  51-54
    4.2.2 对洋葱OCT图像的处理  54-56
总结  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-62
附录A  62-63
附录B  63-64
附录C  64-66
附录D  66-67

基于光学相干层析术的光学断层图像获取和处理技术研究

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