[发明专利]一种正弦相位差分解调的多普勒优化成像方法

权利要求书

1.一种正弦相位差分解调的多普勒优化成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)利用正弦相位调制复频域光学相干层析系统，对高速运动且震动幅度大的待测生物样品进行二维扫描成像，得到二维干涉谱信号；

2)将二维干涉谱信号沿波数域进行傅里叶变换，得到二维复层析信号，提取其相位部分，对相邻信号采集时间间隔的相位信息逐一进行差分处理，得到随时间变化的相位差分项，该相位差分项包含正弦相位调制差分项与待测样品的多普勒相位差分项；

3)使该相位差分项减去正弦相位调制差分项，得到待测样品的多普勒相位差分项；

4)将该多普勒相位差分项和2)中的二维复层析信号的振幅部分重构为二维差分层析信号，其中的相位即为待测样品随时间变化的多普勒图像。

2.如权利要求1所述的一种正弦相位差分解调的多普勒优化成像方法，其特征在于，所述二维干涉谱信号为：

其中，为波数，λ为波长，I₀(k)为干涉谱信号中的自相关项，S(k)为光源光谱密度函数，R_Sn为待测样品第n层反射面的反射率，R_R为参考镜的反射率，t表示探测光束扫描到被测样品不同横向探测点所对应的时间，n为正整数，2k(z₀+bcos(2πf_ot+θ₀))是待测样品第n层反射面与参考镜反射面的相位差，f_c为参考镜正弦振动的频率；b为待测样品的振动幅度；a为参考镜振动的振幅，f_o为待测样品的振动频率；θ₀为待测样品震动的初始相位，θ为参考镜初始相位，z₀表示样品的初始位置，即样品不做振动时相对于零光程差位置的距离。

3.如权利要求2所述的一种正弦相位差分解调的多普勒优化成像方法，其特征在于，步骤2)中，所述正弦相位调制差分项为：

所述待测样品的多普勒相位差分项：

其中：t_m为探测光束扫描到被测样品第m个横向扫描点时的信号采集时间，m为横向扫描延迟线个数，其中，w_c＝2πf_c为正弦相位调制的角频率，w₀＝2πf_o待测样品震动的角频率，k₀为光源光谱的中心波长对应的中心波数，Δt表示探测器采集相邻两个信号的时间间隔。

4.如权利要求2所述的一种正弦相位差分解调的多普勒优化成像方法，其特征在于，步骤4)中，所述二维差分层析信号为：

其中，表示沿波数k做傅里叶变换，Γ(z)为光源光谱密度函数沿波数的傅里叶变换，表示卷积，δ是狄拉克函数。

5.如权利要求2所述的一种正弦相位差分解调的多普勒优化成像方法，其特征在于，步骤4)中，所述二维差分层析信号的相位即为：