[发明专利]傅立叶域光学相干层析技术中可变插值间隔的插值方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种插值方法，特别是一种新型的、可用于傅立叶域光学相干层析等有插值需要的仪器的可变插值间隔的插值方法。

背景技术

傅立叶域光学相干层析系统是一种新型的非接触、高分辨率的光学探测系统，它通过光学干涉的方法对目标进行纵向扫描，最后通过二维或三维重建，得出目标的结构信息、多普勒信息以及偏振信息，因此它可广泛应用于医学成像、各种工业损伤探测之中。傅立叶域光学相干层析技术中，参考光和信号光在光学分光器3中形成干涉，干涉信号由衍射光栅9进行分光，由透镜10聚焦到线扫描CCD11上，由CCD11将模拟信号转换为数字信号，如图2，光谱仪8由衍射光栅9，透镜10和线扫描CCD11构成；CCD11采集到的光栅出射波长按波长线性分布，但数据重建要求波长信息在k空间中线性分布，需要对数据进行插值。傅立叶域光学相干层析系统中的插值方法有多种，如离散傅立叶变换补零插值，B样条拟合，直接线性插值等，而大多数的傅立叶域光学相干层析系统采用离散傅立叶变换补零插值和直接线性插值相结合的方法，即N点数据通过离散傅立叶变换运算之后，产生N点的频率域数据，在高频点补充M*N点的零值，产生M*N+N的数据，然后通过反傅立叶变换得到M*N+N点的数据，其中，M为补零的倍数，最后采用线性插值的方法得到N点的插值数据。由傅立叶域光学相干层析系统扫描采集的一组数据向量x→1={x1,x2,......,xN},]]>根据传统的离散傅立叶变换补零插的步骤为：

1)将数据进行离散傅立叶变换，得到一组新数据：

X1(i)=Σi=0N-1x1(n)exp(-j2πNin)]]>

2)对新数据进行补零插值，得到M倍补零后的数据：

3)对M倍补零后的数据进行反向离散傅立叶变换，得到拓展了M+1倍后的数据；

4)对拓展后的数据根据线性分布K空间进行线性插值，可以得到插值后的数据。

这种方法简单，成熟，但具有运算量大，远远达不到实时处理的要求，插值间隔与插值精度由补零倍数M固定，不能随意改变插值间隔等缺点，并且由于进行离散傅立叶变换补零插值后再进行线性插值，因而插值精度也受到了影响，这些局限性严重制约了傅立叶域光学相干层析系统的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有傅立叶域光学相干层析技术的插值方法中插值精度低、运算速度慢，插值间隔固定且不能任意改变等问题，本发明提供一种新型的插值方法，该方法精度高，运算速度快，并具有可变的插值精度和插值间隔等特点，能有效得提高傅立叶域光学相干层析系统的运算速度和插值精度。

本发明解决其技术问题所采用的的技术方案是：用于傅立叶域光学相干层析技术中可变插值间隔的插值方法，其特征在于以下步骤：