[发明专利]一种移位复用复频域光学相干层析扫描探测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学相干成像探测的方法和系统，特别是涉及一种移位复用复频域光学相干层析扫描探测方法和系统。

背景技术

光学相干层析扫描技术又称为光学相干层析技术（Optical Coherence Tomography，简称OCT），主要利用干涉原理来实现对样品的深度信息采集。根据是否进行深度方向上的扫描，可以将其分为时域OCT和频域OCT。时域OCT是典型的OCT系统，通过改变参考臂和样品臂的光程差，探测获得不同深度的样品信息。由于时域OCT基于逐点扫描探测，每点测量都需要移动参考臂来改变参考臂和样品臂的光程差，耗费大量时间。频域OCT是在光路系统加入光栅，利用光栅的分光性能，不需要改变光程差，一次成像即可得到一定深度内的样品深度图像信息；复频域OCT探测方法是通过相移法去除镜像，可以使频域OCT最大探测范围扩大一倍。频域OCT和复频域OCT受到系统中的光栅分辨本领、图像采集器像元尺寸等因素的限制，其最大成像探测深度有限。

现有的复频域光学相干层析扫描探测技术主要包括以下两个步骤：

1. 图像采集过程：基于迈克尔逊干涉仪为核心结构的频域光学相干层析扫描系统，调整参考臂和样品臂的光程差满足干涉条件，采用平移台完成相移，并通过图像采集器记录下多幅相移干涉图。

2. 图像处理过程：对得到干涉图像进行相移去镜像处理，并对去镜像处理后的干涉图做傅里叶逆变换，可以得到所需要的样品层析信息。

现有复频域OCT探测存在的缺陷是，如果样品的深度大于复频域OCT探测系统的最大探测深度，则无法实现对整个样品深度的探测。

发明内容

本发明目的在于提供一种扩大频域OCT和复频域OCT系统最大探测深度的方法和系统，即移位复用复频域光学相干层析扫描探测方法和系统。

本发明的移位复用复频域光学相干层析扫描探测方法和系统，将反射镜虚像位置确定为探测主点位置，在以探测主点为中心的有效探测范围，获得有效探测范围内的样品深度信息；以确定的移位间隔距离进行探测主点移动，实现探测深度扩展。具体技术方案如下：

一种移位复用复频域光学相干层析扫描探测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)改变探测主点位置，分别获取每一个探测主点位置对应的一组定步长相移干涉图，直到达到要求的探测深度；

2)对于获得的m组定步长相移干涉图，分别进行相移去镜像和直流项处理，得到m幅与探测主点位置对应的无镜像和直流项样品层析图；

3)分别截取每幅无镜像和直流项样品层析图中心位置横向前后各N/2个像素，样品层析图横向像素数N为截取参数，得到m幅截取图像，其中

N=2dn1(λmax-λmin)Bλ02A]]>

式中，N为截取参数，d为有效探测范围，A为相移干涉图上干涉条纹所包含的横向像素值，步骤1中所述的相移干涉图上干涉条纹所包含的横向像素值均相等，B为无镜像和直流项样品层析图图像的横向像素值，λ₀是光源的中心波长，λ_min是最小波长，λ_max是最大波长，n₁是样品折射率；

4）将m幅截取图像按探测方向排列，相邻两幅截取图像中心位置的像素间距为合成参数M，再将相距距离为合成参数M、按探测方向排列的m幅截取图像合成为一张层析图，其中，