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北大核心 CSTPCD CSCD CA SCI SCIE CBST SA
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摘要:针对玻璃缺陷在线无损检测的迫切需求,本文报道了一种基于线照明并行谱域光学相干层析成像系统的大视场检测系统.该系统采用快速面阵CMOS相机,单次拍摄即可获取完整的横截面(B-scan)图像.基于线照明面阵探测器的并行谱域光学相干层析成像系统,可以同时获取沿线照明方向各位置处的深度分辨信息,避免了横向扫描机构的应用.研制系统的轴向分辨率为17.9μm,并行方向上的横向分辨率55.7μm,扫描方向上的横向分辨率为24.8μm,轴向扫描速率为128000 A-scan/s,横向视场为32 mm,空气中成像深度大于6 mm,成像灵敏度达到62 dB以上.利用研制的线照明并行谱域光学相干层析成像系统,开展了不同类型玻璃表面及其内部缺陷的检测应用研究....
[专利] 实用新型 CN201620859722.7
浙江大学 2017-07-28
摘要:本实用新型公开了一种多角度复合的血流成像系统。系统包括OCT光学相干层析装置、OCT扫描装置和多角度独立成像装置。利用本实用新型所涉及的系统能获取多角度复合的血流图像,能提高了动态血流信号与静态组织的运动对比度,降低了系统噪声,提高了信噪比。
[专利] 发明专利 CN201610649394.2
浙江大学 2016-11-23
摘要:本发明公开了一种多角度复合的血流成像方法及系统。从N个角度区域对组织样本进行光学相干层析(OCT)探测,并且对于同一角度区域在T个不同时间点对组织样本进行OCT探测,对每个角度区域的T次探测得到的OCT信号进行血流成像算法分析,得到血流成像子图,通过复合不同角度区域的OCT血流成像子图,得到OCT血流图像;系统包括OCT光学相干层析装置、OCT扫描装置、多角度独立成像装置和信号处理器。利用本发明所涉及的多角度复合的血流成像方法获取的血流图像中,提高了动态血流信号与静态组织的运动对比度,降低了系统噪声,提高了信噪比。
[博士论文] 倪秧
光学工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:光学相干层析成像技术(Optical coherence tomography,OCT)是一种极具潜力的生物医学光学成像技术,具有非侵入、无损伤、高分辨、高灵敏度等优点。谱域OCT(Spectral domain OCT,SD-OCT)是第二代OCT技术,它能实现mm量级的成像深度,μm量级的空间分辨率,以及nm甚至pm量级的高灵敏度探测,已广泛应用于生物医学的各个领域。眼科是OCT技术最早的应用领域。OCT的出现极大提升了眼科的基础研究和临床诊断水平。利用OCT技术不但能实现眼组织二维和三维的层析成像,还能精准捕捉组织的形变与微尺度运动,对眼科的形态学研究和病理分析具有重要价值。本论文的研究工作围绕SD-OCT的成像技术及其眼科应用展开。主要从成像深度拓展、相位高灵敏度探测、轴向超分辨成像等方面发展了SD-OCT技术。在此基础上,实现了人眼全眼前节和鼠眼全眼的OCT成像,并进行了眼部组织形态参数的精准测量和眼内生理脉动的实时监测。同时,针对干眼、近视眼、白内障眼、隐形眼镜植入眼(Implantable Collamer Lens,ICL)等非正常人眼展开了OCT成像应用研究。具体的研究内容以及创新成果如下:
  1.设计搭建了基于光纤型迈克尔逊干涉仪的850nm波段的SD-OCT系统。系统轴向分辨率为4.3μm,最大成像深度为7.56mm,最大信噪比为65dB。系统的快速光谱仪基于线阵CMOS探测,能实现最快70kHz的A-scan采集速度。利用该系统可实现生物组织高分辨率实时在体成像。
  2.提出基于分段光谱光程编码的OCT深度拓展技术。该技术利用二向色镜的分光功能构造两组干涉对,可灵活实现样品内部两段结构信息的并行探测。该方法无需在系统中引入额外的机械运动部件,且无需后期图像融合,是一种经济、稳定、快速的OCT系统成像深度拓展技术。此外,发展振镜载频消镜像技术,使系统实现全量程探测(~15.12mm),并利用该技术获得了人眼全眼前节(包括晶状体)以及鼠眼全眼的活体OCT图像。
  3.开展SD-OCT在眼科领域的应用研究:完成屈光介质中OCT图像重构误差的矫正,实现眼生理结构参数的准确测量;开展人眼调节机制研究,准确刻画晶体前表面中央区和旁周的曲率结构变化过程,验证了Helmholtz的调节理论;开展ICL眼的自主调节研究,揭示了自主调节过程中ICL镜片与晶状体间距的变化规律,展示了异于被动调节引起的拱高变化;对鼠眼进行全眼三维成像和全眼水化过程的研究,研究发现眼内水化功能与干眼、白内障、青光眼等眼科疾病关联密切;利用OCT技术无损、高分辨地对鼠眼近视诱导过程进行跟踪和在体评估。
  4.发展相位敏感型SD-OCT技术。通过优化扫描协议、补偿环境扰动,在0~380Hz大动态范围下实现最小速度0.9μm/s的探测。利用该技术实现了小鼠在体眼前房脉动过程的记录和测速,并监测发现前房的脉动与眼内压的波动十分吻合,均受心跳和呼吸运动的调制。
  5.开展OCT系统轴向超分辨技术的研究。将超分辨术与OCT固有的相干门有机结合,发展了基于光瞳滤波器的OCT轴向超分辨技术。该方法通过在OCT样品臂中设置三区纯相位型光瞳滤波器,调制系统点扩散函数的变迹,并借助相干门对点扩散函数的旁瓣信息进行抑制,使系统轴向分辨率在实际成像中得到了近21%的提高。
[专利] 实用新型 CN201320253687.0
浙江大学 2013-11-20
摘要:本实用新型公开了一种基于环腔扫频的双焦点全眼OCT实时成像系统,该系统基于环腔扫频OCT系统,通过调节输入样品臂的低相干光偏振态,并在样品臂的环腔中设置半波片,从而实现两种线偏振态光在奇偶次光循环过程中的偏振态切换;并在样品臂中设置偏振分光器,构建P通道光和S通道光的两种初始零光程参考面以及不同的光聚焦位置;最终利用不同载频量来区分不同环腔级次的P通道光和S通道光,从而只采用单一高带宽平衡光电探测器就能实现全眼的OCT图像的无混淆高精度拼接。由于本系统是通过光循环的方法产生多个零光程参考面,因而能够实现全眼的实时成像,另外由于采用双焦点的样品臂设计,因而可以实现全眼范围内的高灵敏度成像。
[专利] 实用新型 CN201320725919.8
浙江大学 2014-05-07
摘要:本实用新型公开了一种基于分段光谱光程编码的谱域OCT探测系统。在传统参考臂中设置一个二向色镜,将光源光谱分为两部分,并分别抵达透射光路和反射光路。借助透射光路与反射光路中平面反射镜不同位置的设置,使两部分光谱在参考臂中经历不同的光程,分别与样品中两个不同深度段的返回光相干涉。两部分光谱干涉信号进入探测臂后,由光谱仪中CCD不同区域的像素所探测,实现无混叠情况下的光谱并行获取。因此,本实用新型在不改变谱域OCT探测臂与样品臂的条件下,通过在参考臂中加入一个较简单的分光结构,基于分段光谱的不同参考光程,实现样品中不同零光程位置的设置与双参考臂谱域OCT信号的并行探测,进而拓展谱域OCT的成像量程。
[专利] 发明专利 CN201310578665.6
浙江大学 2014-02-12
摘要:本发明公开了一种基于分段光谱光程编码的谱域OCT探测系统及方法。在传统参考臂中设置一个二向色镜,将光源光谱分为两部分,并分别抵达透射光路和反射光路。借助透射光路与反射光路中平面反射镜不同位置的设置,使两部分光谱在参考臂中经历不同的光程,分别与样品中两个不同深度段的返回光相干涉。两部分光谱干涉信号进入探测臂后,同时被光谱仪中CCD不同区域的像素点探测,实现无混叠情况下的光谱并行获取。本发明在不改变谱域OCT探测臂与样品臂的条件下,通过在参考臂中加入一个较简单的分光结构,基于分段光谱的不同参考光程,实现样品中不同零光程位置的设置与双参考臂谱域OCT信号的并行探测,进而拓展谱域OCT的成像量程。
[专利] 发明专利 CN201310173078.9
浙江大学 2013-08-28
摘要:本发明公开了一种基于环腔扫频的双焦点全眼OCT实时成像系统和方法。该系统基于环腔扫频OCT系统,通过调节输入样品臂的低相干光偏振态,并在样品臂的环腔中设置半波片,从而实现两种线偏振态光在奇偶次光循环过程中的偏振态切换;并在样品臂中设置偏振分光器,构建P通道光和S通道光的两种初始零光程参考面以及不同的光聚焦位置;最终利用不同载频量来区分不同环腔级次的P通道光和S通道光,从而只采用单一高带宽平衡光电探测器就能实现全眼的OCT图像的无混淆高精度拼接。由于本系统是通过光循环的方法产生多个零光程参考面,因而能够实现全眼的实时成像,另外由于采用双焦点的样品臂设计,因而可以实现全眼范围内的高灵敏度成像。
[专利] 实用新型 CN201320278657.5
浙江大学 2013-12-25
摘要:本实用新型公开了一种基于移动光栅空间载频的谱域OCT全量程成像系统。采用移动光栅取代传统谱域OCT中的参考反射镜,在横向扫描方向引入无需光程调制的空间载频。将探测得到的干涉光谱信号先进行沿横向扫描方向的傅里叶变换,然后实施以空间载频量为中心的带通滤波,接着对滤波信号进行逆傅里叶变换,最后再对信号沿轴向作傅里叶变换,就能获得样品消镜像后的全量程OCT图像。本实用新型能够在不引入任何附加光程差的前提下,获得全量程谱域OCT成像,避免了传统空间载频系统中累积光程差导致的灵敏度下降。
[专利] 发明专利 CN201310189388.X
浙江大学 2013-08-28
摘要:本发明公开了一种基于移动光栅空间载频的谱域OCT全量程成像方法和系统。采用移动光栅取代传统谱域OCT中的参考反射镜,在横向扫描方向引入无需光程调制的空间载频。将探测得到的干涉光谱信号先进行沿横向扫描方向的傅里叶变换,然后实施以空间载频量为中心的带通滤波,接着对滤波信号进行逆傅里叶变换,最后再对信号沿轴向作傅里叶变换,就能获得样品消镜像后的全量程OCT图像。本发明能够在不引入任何附加光程差的前提下,获得全量程谱域OCT成像,避免了传统空间载频方法中累积光程差导致的灵敏度下降。
[专利] 实用新型 CN201220199582.7
浙江大学 2012-12-26
摘要:本实用新型公开了基于视见函数调控的全眼前节谱域OCT成像系统。宽带光源发出的低相干光,经光纤耦合器分光后分别进入样品臂和参考臂,从样品臂和参考臂返回的光各自经过环形器进入探测臂,分别经由光开关选择不同的光路并照射在光栅的不同区域,实现参考臂位置与相应最高灵敏度位置的切换。经光栅色散后的不同光谱成分会聚在CCD的不同像素上并发生干涉,干涉光谱信号传入计算机后重建样品的OCT图像。将对应于光开关两种状态下的两幅OCT图像进行拼接,得到量程加倍的OCT图像,本实用新型能够在高灵敏度前提下实现全眼前节的谱域OCT成像。
[专利] 发明专利 CN201210137508.7
浙江大学 2012-09-19
摘要:本发明公开了基于视见函数调控的全眼前节谱域OCT成像系统及方法。宽带光源发出的低相干光,经光纤耦合器分光后分别进入样品臂和参考臂,从样品臂和参考臂返回的光各自经过环形器进入探测臂,分别经由光开关选择不同的光路并照射在光栅的不同区域,实现参考臂位置与相应最高灵敏度位置的切换。经光栅色散后的不同光谱成分会聚在CCD的不同像素上并发生干涉,干涉光谱信号传入计算机后重建样品的OCT图像。将对应于光开关两种状态下的两幅OCT图像进行拼接,得到量程加倍的OCT图像。本发明能够在高灵敏度前提下实现全眼前节的谱域OCT成像。
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