[发明专利]光学相干层析成像系统色散补偿方法有效
申请号: | 202011517122.X | 申请日: | 2020-12-21 |
公开(公告)号: | CN112683848B | 公开(公告)日: | 2022-09-02 |
发明(设计)人: | 张茜;李中梁;王向朝;南楠;杨晨铭;欧阳君怡;刘腾 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海光学精密机械研究所 |
主分类号: | G01N21/47 | 分类号: | G01N21/47 |
代理公司: | 上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人: | 张宁展 |
地址: | 201800 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光学 相干 层析 成像 系统 色散 补偿 方法 | ||
1.一种光学相干层析成像系统色散补偿方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
①利用光学相干层析成像系统对样品进行成像,得到原始干涉信号;
②将原始干涉信号去背景后做逆傅里叶变换得到A-line信号;
③通过对A-line信号进行滤波得到某一深度的信号,对其进行傅里叶变换后提取该深度处的原始相位信息;
④对提取的原始相位进行多项式拟合,得到该深度处样品的二阶色散系数;
⑤根据被测样品A-line信号的结构特性,选取成像深度范围内几个不同的深度,重复③④步骤得到样品中多个深度位置的二阶色散系数;
⑥将得到的不同深度位置的二阶色散系数进行离散拉普拉斯算子处理得到二阶微分值并向0取整,判断样品是否为具有相同色散性质结构的样品:
如果样品是具有不同色散性质的多层介质的样品,通过阈值筛选将样品沿深度方向分为多段,提取分段处的二阶色散系数和深度位置信息,再对各段分别进行线性拟合得到探测深度范围内各深度处的二阶色散系数,进而得到各深度处的二阶色散相位;
如果样品是具有相同色散性质的样品,对探测深度范围内各深度处的二阶色散系数进行线性拟合得到各个深度位置处的二阶色散系数,进而得到各深度处的二阶色散相位;
所述离散拉普拉斯算子处理后阈值筛选方法为:
对沿深度方向的不同深度处二阶色散系数做离散拉普拉斯算子处理,得到样品内不同介质之间色散性质的差异度,将得到的元素取绝对值并向0取整,如果全为0元素,则认为无断点,样品的各结构层具有相同的色散性质;
否则有断点,即样品具有不同色散性质的结构层,这种情况下,去除0元素选取最小值元素为阈值q;选取大于阈值q的元素,组成元素集Y,在元素集Y中每个元素对应的深度位置即为样品分段处,即样品中存在色散性质差异度较大的位置,通过映射计算出该样品分段处的二阶色散系数和深度信息;
⑦从步骤③中提取的原始相位减去步骤⑥中得到的对应深度处的二阶色散相位,得到该深度处补偿后的相位,对A-line信号的所有成像深度重复此步骤,即得到补偿色散后的A-line信号;
⑧重复上述步骤,对整个图像内的所有A-line信号进行色散补偿,重建出样品全深度范围内高分辨率的二维或三维图像。
2.根据权利要求1所述的光学相干层析成像系统色散补偿方法,其特征在于, 所述步骤⑥中线性拟合方法为:
基于最小二乘法进行线性拟合二阶色散系数和对应的深度位置,得到探测范围内各深度处的二阶色散系数。
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