发散扫描模式下OCT图像畸变分析与矫正
2021-10-04刘连圣翟祚盼范立成
光学精密工程 2021年8期
杨 帆,刘连圣,翟祚盼,范立成
(苏州大学 机电工程学院,江苏 苏州 215000)
1 引 言
光学相干断层成像技术作为一种高分辨率、非侵入式的光学成像技术[1-2],已经在生物医学和材料检测等领域获得广泛研究和应用[3-5],是继超声成像、X射线断层成像和核磁共振成像等技术之后极具潜力的生物医学成像手段[6]。
针对不同的应用场景,OCT系统样品臂可设计为不同的扫描模式,主要包括平行扫描、汇聚扫描和发散扫描三种[7]。在发散扫描模式下,光源以发散的扇形扫描被测样品,由于扫描光束先经透镜聚焦再由振镜控制实现二维扫描,相比于其他两种扫描方式,扫描范围不受透镜尺寸限制,可实现大范围成像。但该结构也导致了焦点曲面和等光程曲面是以振镜转轴中心为圆心的弧面,成像会产生严重畸变,使得OCT图像不能显示样品真实的内部结构[8]。但是该模式在基于可变焦透镜的动态焦距OCT系统和口腔OCT诊断等方面有其独特的优势。
随着OCT在生物成像领域的普及,对OCT样品臂扫描模式以及OCT图像畸变的研究显得越发重要。近年来,对于OCT图像畸变的研究主要集中于因样品内部折射率变化引起的成像位置偏差,此类畸变主要通过光学追迹分析方法进行矫正[9-10]。由于多数OCT系统采用平行扫描模式,因此有关样品臂扫描模式引入成像畸变的研究相对较少,且主要集中在眼底成像方面[11]。扫描光线经过瞳孔后,扫描轨迹类似扇形,通过对系统进行几何光学分析,建立扫描系统数学模型,进而对图像进行重构的方式矫正畸变。……
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