[发明专利]一种定量血管内光学相干层析成像方法及系统

权利要求书

1.一种定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，包括：

获取成像系统输出的血管内光学相干层析横截面图像；所述血管内光学相干层析横截面图像为横向视图；所述血管内光学相干层析横截面图像的中心为成像导管，围绕图像中心依次是血管腔、血管壁内膜/中膜和外膜；

对所述血管内光学相干层析横截面图像进行灰度化处理，并将灰度化处理后的血管内光学相干层析横截面图像转化为极坐标视图；

根据所述成像系统的参数分别计算所述极坐标视图中每一极坐标的共焦函数值和灵敏度函数值；所述成像系统的参数包括：入射光的中心波长、光谱仪的分辨率以及波长间隔；

根据所述每一极坐标的共焦函数值和灵敏度函数值建立背向散射信号强度随探测深度衰减的模型，得到背向散射信号的理论值；

根据所述灰度化处理后的血管内光学相干层析横截面图像中每一像素的灰度值确定背向散射信号的测量值；

根据每一极坐标对应的所述背向散射信号的理论值和以及对应的所述背向散射信号的测量值构造误差函数；

对所述误差函数进行最小化，确定所述极坐标视图中每一极坐标对应的光衰减系数；

根据所述极坐标视图中每一极坐标对应的光衰减系数确定光衰减系数空间分布图；

所述根据所述成像系统的参数分别计算所述极坐标视图中每一极坐标的共焦函数值和灵敏度函数值，具体包括：

利用公式确定极坐标(θ_i,m)处的共焦函数值；

利用公式确定极坐标(θ_i,m)处的灵敏度函数值；

其中，h(θ_i,m)为极坐标(θ_i,m)处的共焦函数值，f(θ_i,m)为极坐标(θ_i,m)处的灵敏度函数值，θ_i∈[0，2π]，m＝0，1，...，M，M是一帧血管内光学相干层析横截面图像的半径，单位为像素，Δ是图像中的像素尺寸，单位为mm，α_R是入射光束与介质中的散射体相互作用形成的二次激光束的衍生参数，对于镜面反射，α_R＝1，对于漫反射，α_R＝2，n是组织对光的折射率，z₀是焦平面位置，当焦平面位于组织上方时z₀为负，当焦平面位于组织内部时z₀为正，w₀是入射光聚焦后的光斑半径，λ₀是入射光的中心波长，δλ是光谱仪的分辨率，Δλ是波长间隔，λ₀、δλ和Δλ为所述成像系统的参数，ζ为深度z到最大探测深度的归一化值，

2.根据权利要求1所述的一种定量血管内光学相干层析成像方法，其特征在于，所述对所述血管内光学相干层析横截面图像进行灰度化处理，并将灰度化处理后的血管内光学相干层析横截面图像转化为极坐标视图，具体包括：

对所述血管内光学相干层析横截面图像进行灰度化处理确定灰度化处理后的血管内光学相干层析横截面图像；

根据所述灰度化处理后的血管内光学相干层析横截面图像建立以所述成像导管的中心为坐标原点O，以水平向右为X轴正向，以垂直向上为Y轴正向的XOY直角坐标系；

根据所述XOY直角坐标系建立以O为坐标原点的θ–l极坐标系，将所述灰度化处理后的血管内光学相干层析横截面图像转化为极坐标视图；其中θ为极角，l为极径，l轴为多层血管壁组织的径向厚度，血管壁表面平行于θ轴并且垂直于l轴。