[发明专利]基于GPU平台的眼科频域OCT系统和处理方法

权利要求书

1.一种基于GPU平台的眼科频域OCT系统，包括：依次连接的SLD光源（1）、光循环器（2）、光纤分束器（3）、第一偏振控制器（4）和参考臂（5），所述的光循环器（2）或光纤分束器（3）还连接第二偏振控制器（6），第二偏振控制器（6）又依次连接光谱仪（10）、高速相机数据线（14）、高速图像采集卡（15）和计算机（16），所述的光纤分束器（3）还依次连接第三偏振控制器（7）和与被测眼（9）相连的样品臂（8），所述的计算机（16）分别连接样品臂（8）和图像显示单元（17），其特征在于，所述的计算机（16）还连接GPU图像处理器（18）。

2.根据权利要求1所述的基于GPU平台的眼科频域OCT系统，其特征在于，所述的计算机（16）是通过PCIE总线连接GPU图像处理器（18）。

3.根据权利要求1所述的基于GPU平台的眼科频域OCT系统，其特征在于，所述的参考臂（5）包括有依次连接的第一准直镜（51）、参考臂光学组件（52）和反射镜（53），其中，所述的第一准直镜（51）的另一端连接第一偏振控制器（4）。

4.根据权利要求1所述的基于GPU平台的眼科频域OCT系统，其特征在于，所述的样品臂（8）包括有依次连接的第二准直镜（81）、3D扫描振镜（82）和眼部监测光学组件（83），其中，所述的第二准直镜（81）另一端连接第三偏振控制器（7），所述的眼部监测光学组件（83）用于连接被测眼（9）。

5.根据权利要求1所述的基于GPU平台的眼科频域OCT系统，其特征在于，所述的光谱仪（10）包括有依次连接的第三准直镜（101）、光栅（102）、光谱仪透镜组件（103）和线阵相机（104），其中，所述的第三准直镜（101）还连接第二偏振控制器（6），所述的线阵相机（104）连接高速相机数据线（14）。

6.一种权利要求1所述的基于GPU平台的眼科频域OCT系统的处理方法，其特征在于，

首先规定：FrameNumber代表帧数，要处理的数据块的大小为FrameNumber个B-scan数据量，每个B-scan由batch个A-scan组成；假设一次处理n*batch个A-scan，即n个B-scan，则共需要处理FrameNumber/n次；采样数据f(λ,y)是由光谱仪里的线阵相机采集到、并经计算机里的图像采集卡进行A/D转换后的数据，是波长的函数，其中横坐标为波长λ，纵坐标为数值y；该方法包括如下步骤：

1）对采样数据f(λ,y)进行λ空间到k空间转换，求出k值和kes值，将采样数据块f(k,y)、k和kes存储在计算机内存中，为结果数据reslut分配内存；

2）初始化设j为1，j代表第j次处理，假设每次处理n*batch个A-Scan；

3)第j次处理开始时，为n个B-Scan所包含的n*batch个A-Scan的k、kes和f_ij(k,y)分配device端显存空间，将k、kes和f_ij(k,y)从host端内存拷贝到device端显存；为device端计算过程中的中间变量分配显存；i为第j次处理的第i个A-Scan的序数；

4）并行将n*batch个A-Scan的f_ij(k,y)进行数据类型转换和去噪运算，得到f_ij′(k,y)；

5）并行将n*batch个A-Scan的f_ij′(k,y)进行三次样条插值运算优化，通过迭代参量的预处理，将参与迭代运算的中间常量数组直接由内存导入迭代过程，经插值运算得到k空间等间隔化的值f_ij′(kes,y′)；

6）调用CUFFT库函数并行对n*batch个A-Scan的f_ij′(kes,y′)进行FFT变换，得到相应的F_ij′(kes,Y′)；

7）并行对n*batch个F_ij′(kes,Y′)取模取对数进行归一化，得到相应的log10|F_ij′(kes,Y′)|,并将其按顺序存储在体积数组log10|F′(kes,Y′)|中，释放device端计算过程中的中间变量空间；

8）设j=j+1；

9）判断j>FrameNumber/n，是则进入下一步骤，否则返回第3）步骤；

10）根据不同成像平面的需要，抽取体积数组数据或对体积数组数据计算作为GPU结果数据result；

11）将result从device端拷贝回host端，并送到显示器显示，释放所有未释放的内存和显卡空间。