[发明专利]无需深度扫描的时域光学相干层析成像方法与系统

权利要求书

1.一种无需深度扫描的时域光学相干层析成像的方法，其特征在于该方法是在时域光学相干层析成像方法的基础上，用柱面凸镜代替干涉参考臂的聚焦透镜形成线状参考光，并通过倾斜参考臂的参考平面反射镜在参考光线状长度方向上引入连续的光程差，用一维光电探测器阵列代替点光电探测器，获得待测样品同一个探测点连续不同深度处的干涉信号，通过去直流背景之后，对该干涉信号沿参考光线状长度方向作希尔伯特变换即可得到待测样品的层析图。

2.根据权利要求1所述的无需深度扫描的时域光学相干层析成像的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：

①在时域光学相干层析成像方法的基础上，用柱面凸镜代替干涉参考臂的聚焦透镜形成线状参考光；

②使参考臂的参考平面反射镜在由线状参考光长度方向和参考光照明方向组成的平面内倾斜，在线状参考光线状长度方向上引入连续的光程差；参考光入射到倾斜平面反射镜上的入射角为θ，其中θ取值范围为-60°≤θ≤60°；

③用一维光电探测器阵列代替点光电探测器，获得待测样品同一个探测点连续不同深度处的干涉信号：

其中：m是所述一维光电探测器阵列的探测单元序号，I(m)是所述一维光电探测器阵列第m个探测单元探测到的干涉信号强度；I_sig、I_ref、I_in分别是参考光信号强度、样品光信号强度和入射光信号强度；z是待测样品的相对纵向深度位置，p代表所述一维光电探测器阵列的单个探测单元宽度，σ代表被测样品到所述一维光电探测器阵列的成像放大率，z₀是一个常数；R(z)是待测样品相对纵向深度位置z处的反射率或背向散射率；γ(m)是低相干光源的空间相干度函数，c是光速，是一个相位常数，*表示卷积运算；

④对所述的干涉信号I(m)进行平均处理，得到直流背景：

Idc=1MΣm=1MIm,]]>

其中：M是所述一维光电探测器阵列的探测单元总数；将所述的干涉信号I(m)减去所述的直流背景I_dc，得到初步去除直流背景的干涉信号I_nodc(m)为：

I_nodc(m)＝I(m)-I_dc；

⑤对所述的的初步去除直流背景的干涉信号I_nodc(m)作以m为变量的傅里叶变换得到：

其中：f_m代表对应m的傅里叶变换频谱，代表以m为变量的傅里叶变换；将E_nodc(f_m)先乘上一个区间大小为2π的矩形窗函数进行高通滤波，得到：

E′_nodc(f_m)＝E_nodc(f_m)·W(f_m)，

其中，矩形窗函数为W(fm)=0,|fm|≤π1,|fm|>π;]]>再将E′_nodc(f_m)作以f_m为变量的逆傅里叶变换得到完全去除直流背景的干涉信号I′_nodc(m)：

其中代表以f_m为变量的逆傅里叶变换；

⑥对所述的完全去除背景的干涉信号I′_nodc(m)作以m为变量的希尔伯特变换得到：

其中，代表以m为变量的希尔伯特变换；将信号I′_nodc(m)和I_Hilbert(m)合成得到：

I₀(m)＝|I_Hilbert(m)|²+|I′_nodc(m)|²＝4I_refI_inR(z)*|γ(m)|；

⑦将步骤⑥所得信号I₀(m)的自变量m转换为自变量z，即得到待测样品的一维层析图：

I₀(z)＝4I_refI_inR(z)*|γ(z)|。