[发明专利]一种基于光学相干技术的组织活性检测的方法与系统

权利要求书

1.一种基于光学相干技术的生物组织的衰减系数检测方法，其特征在于包括：

采用OCT方法采集生物组织样本内部的原始OCT干涉光谱信号(1)；

利用多路复用方法对原始OCT干涉光谱信号进行处理获取高信噪比的、随OCT成像深度衰减的OCT强度信号(2)，多路复用方法包括光谱分割复用、入射角分割复用、偏振分割复用中的多种组合；

根据OCT强度信号随深度的衰减特性计算生物组织样本的衰减系数(3)；

根据衰减系数处理获得生物组织的衰减系数均值投影图；

根据衰减系数处理获得生物组织的衰减系数均值投影图主要包括以下步骤：

提取衰减系数(3)在x域和z域的数据绘制各个衰减系数x-z断层图，z域为k域的傅里叶变换，k域为波数域；x域为OCT快速扫描轴方向所在的空间域；

针对每个衰减系数x-z断层图进行生物组织样本表面识别和表面拉伸，及生物组织样本表面下固定depth深度范围内的衰减系数均值投影(41)：在OCT强度信号深度方向上，计算各像素与其沿OCT强度信号深度方向之下的多个像素的信号强度和，并寻找强度和的最大值位置，将强度和的最大值位置设置为生物组织样本表面位置，对衰减系数x-z断层图进行生物组织样本表面的拉伸(411)；拉伸后的衰减系数x-z断层图，对生物组织样本表面下固定深度范围内进行深度方向的均值投影，获取衰减系数均值投影图(412)。

2.根据权利要求1所述的基于光学相干技术的生物组织的衰减系数检测方法，其特征在于：所述的多路复用方法为光谱分割复用、入射角分割复用和偏振分割复用的三种方法的组合，具体是对原始OCT干涉光谱信号按照以下步骤依次进行处理：

1)采用偏振分割复用对原始OCT干涉光谱信号进行处理，获得两个偏振OCT干涉光谱信号；

2)采用光谱分割复用对每个偏振OCT干涉光谱信号进行处理，获得W个初步OCT子信号(22)：

利用一组W个第一高斯窗函数对偏振OCT干涉光谱信号进行k域的滤波，k域为波数域，获取W个子光谱信号(21)；

对上述W个子光谱信号分别进行快速傅里叶变换得到W个初步OCT子信号(22)；

3)采用入射角分割复用对上述W个初步OCT子信号进行处理，在入射角分割复用处理中的重构步骤后获得复数干涉谱(23)；

4)对复数干涉谱进行x域的快速傅里叶变换得到二维B-scan空间调制谱(24)；

5)再采用一组A个第二高斯窗函数对二维B-scan空间调制谱进行v域的滤波(25)，v域为x域的傅里叶变换域，获取得到A×W个子空间调制谱S_mn'(k,v,y)，m＝1,2,...,W,n＝1,2,...,A；y表示OCT慢速扫描轴方向，m表示第一高斯窗函数的序数，n表示第二高斯窗函数的序数；

6)对子空间调制谱进行k域和ν域的傅里叶变换，获取多个独立的最终OCT强度子信号(26)。

3.根据权利要求1所述的基于光学相干技术的生物组织的衰减系数检测方法，其特征在于：所述的多路复用方法为光谱分割复用、入射角分割复用的两种方法的组合，具体是对原始OCT干涉光谱信号按照以下步骤依次进行处理：

1)采用光谱分割复用对原始OCT干涉光谱信号进行处理，获得W个初步OCT子信号(22)：

利用一组W个第一高斯窗函数对原始OCT干涉光谱信号进行k域的滤波，k域为波数域，获取W个子光谱信号(21)；

对上述W个子光谱信号分别进行快速傅里叶变换得到W个初步OCT子信号(22)；

2)采用入射角分割复用对上述W个初步OCT子信号进行处理，在入射角分割复用处理中的重构步骤后获得复数干涉谱(23)；

3)对复数干涉谱进行x域的快速傅里叶变换得到二维B-scan空间调制谱(24)，x域为OCT快速扫描轴方向所在的空间域；

4)再采用一组A个第二高斯窗函数对二维B-scan空间调制谱进行v域的滤波(25)，v域为x域的傅里叶变换域，获取得到A×W个子空间调制谱S_mn'(k,v,y)，m＝1,2,...,W,n＝1,2,...,A；y表示OCT慢速扫描轴方向，m表示第一高斯窗函数的序数，n表示第二高斯窗函数的序数；

5)对子空间调制谱进行k域和ν域的傅里叶变换，获取多个独立的最终OCT强度子信号(26)。