[发明专利]一种用于光学相干层析成像三维数据的压缩方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于光学相干层析成像三维数据的压缩方法及装置，根据A‑line幅值图来选取阈值，用于B帧图像的图像中判断A‑line的初始点，每条初始点依次连接得到初始线，以初始线作为样品在B帧图像中的初始线，向下截取适当深度的数据作为有用信息；在尽可能的保存样品有用信息的前提下，有效的对数据量较大的三维数据进行压缩；在每条A‑line的幅值信号中通过阈值选取法可简单高效的获取样品的初始线信息，通过向下截取一定深度的数据，既保存了样品的有用信息数据，又缓解了高通量OCT的数据存储压力；使用OCT设备对样品进行成像时，当轴向成像范围越大时，其压缩率越大，效果越明显。

技术领域

本发明涉及光学相干层析成像领域，具体涉及一种用于光学相干层析成像三维数据的压缩方法及装置。

背景技术

光学相干层析扫描技术(OCT)是一种新兴的非侵入式光学检测技术，能够提供视网膜、皮肤等生物组织的高分辨率截面图像。OCT的基本结构是低相干干涉仪，也就是将宽带光源分成参考光和样品光两部分，当反射回的参考光和样品不同层面的反向散射光进行相干叠加，便会产生光学干涉信号。OCT系统采用光源的相干长度通常很小，在10微米左右，因此能提供高分辨率的生物组织信息。OCT技术主要可以分为两种:时域OCT(TD-OCT)和傅里叶域OCT(FD-OCT)。时域OCT系统的A线成像速率受制于参考臂的扫描速度，通常难以到达kHz级别的速度，而且病人在检测过程中的移动会严重影响高清3D组织结构图的获取。由于傅里叶域OCT系统无须扫描参考臂，具有更高的成像速率和灵敏度，因而更适合在体生物组织的3D成像，为成像领域的综合量化分析提供了更多的可能性。根据干涉检测方法的不同，傅里叶域OCT还可以分为频域OCT(SD-OCT)和扫频OCT(SS-OCT)。频域OCT使用宽带光源和高速光谱仪获得干涉信号，扫频OCT使用扫频激光器和光子探测器来产生干涉信号。频域OCT和扫频OCT都在一定程度上提高了探测深度，使得能够获取更多的样品信息。相比之下，扫频OCT具有更高的灵敏度、检测深度和成像速率，而频域OCT的相位稳定性更高，在重复扫描的功能成像应用中能提供更准确的检测结果。随着科研人员的进一步研究，高性能扫频OCT技术还具有宽视场和长成像范围的优点，这有效弥补了传统OCT成像范围短和视场窄的不足，但同时也带来了数据存储占用空间太大，并且保存了太多无用信息。因此对OCT数据的压缩可以有效的解决数据量过大、占用过多的存储空间的问题。

本专利涉及的现有相关技术涉及以下参考文献：

[1]Song S,Xu J,Wang R K.Long-range and wide field of view opticalcoherence tomography for in vivo 3D imaging of large volume object based onakinetic programmable swept source[J].Biomedical optics express,2016,7(11):4734-4748.

[2]Xu J,Song S,Wei W,et al.Wide field and highly sensitiveangiography based on optical coherence tomography with akinetic swept source[J].Biomedical optics express,2017,8(1):420-435.

[3]Wang Z,Potsaid B,Chen L,et al.Cubic meter volume optical coherencetomography[J].Optica,2016,3(12):1496-1503.

文献[1]所提技术具有超长距离、超宽视场的大体积OCT成像能力，文献[2]、[3]所提技术同样也具有超宽视场的大体积3D成像能力，但两者只有少数频率分量有样品信息，其他频率分量几乎都是噪声信号，进而导致保存的数据量偏大，所占用的存储空间太大。基于文献[1-3]所提技术存在的缺点，该专利针对所采数据进行压缩，从而极大的减少了数据存储空间。