光学相干层析技术成像算法与应用-电子与通信工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 万方数据 万方数据 光学相干层析技术成像算法与应用 摘 要 新的医学成像技术不断的出现，用于提高诊断和治疗疾病的能力。他们还可以有助 于更好地了解疾病的发病机制，并因此推动发展新的治疗方法。OCT 是一种新兴的强大 的医学成像技术，它可以实现实时的组织微结构“光活检”，而不需要移动和处理样本。 在一般临床中 OCT 的应用有：（1）危险或不可能切除的普通组织活检。可应用组织包 括眼睛，动脉，或神经组织;（2）标准切除组织的检查。利用病理组织学可以诊断许多 疾病，例如癌症。（3）指导手术的能力。OCT 具有看到皮下组织的能力，在例如支架置 入术等微操作手术中 OCT 可以保证手术的准确性，这也使得新的微创手术得到发展。另 外，OCT 的多普勒成像，双折射和光谱特性等都可以应用在新的手术手段发展中。 OCT 主要使用低相干干涉光获得目标的深度信息，通过连续的在 X 或 Y 方向的扫描 组成两维或三维的成像。类似许多其他的成像方式一样，OCT 可以通过数字信号处理技 术提高其图像质量。数字信号处理可以抑制噪声，确保得到的图像符合已知对象的属性。 更复杂，更详细的图像可以在一定程度内揭示更多的细节和功能。 自从光学相干层析技术（OCT）被应用到临床眼科之后，视网膜内部微细结构就可 以被更详细的探测。不同于以往的其他方式如荧光血管造影（FA）,OCT 可以进行更为迅 速和非侵入性的检查。而视网膜分层技术得到的厚度数据正作为一个重要参数被引入到 不同的临床研究中。 不同于以往的分割算法往往集中在使用基于边缘的图像分割技术。本文设计了一种 基于区域分割的视网膜图像分层算法，算法具体包括了图像预处理，提取目标区域，插 值放大，建立导向图，优化合并，步进控制等步骤。使用开闭重建来提取视网膜的目标 区域，提高分割算法的效率和准确率；使用 B 样条插值放大，在保留边界信息的情况下， 减少过分割的存在；计算图像的导向图，用于判断图像中视网膜层次的走向，作为判断 依据；计算不同区域的特征值并计算相似性，从而指导区域合并；步进控制，用于帮助 第 I 页 合并过程发生在阈值较小的时候。经过这种算法的分割，可以从 OCT 扫描所得的视网膜 图像中分割出需要的边界信息，层次信息，进而可能在眼科疾病的诊断和治疗中发挥积 极的意义。 最后，本文对光学相干层析技术在肠胃内镜扫描方面的前瞻性应用做了体外切片扫 描实验，并分析了其成像效果和原因。 关键词：光学层析技术，数字图像处理，视网膜，层状结构，分层算法 第 II 页 Ab Abstract Imaging algorithm and application in optical coherence tomography Abstract New medical imaging technologies continue to appear for the ability to improve the diagnosis and treatment of diseases. They can also contribute to a better understanding of the pathogenesis of the disease, and thus promote the development of new treatments. Optical Coherence Tomography (OCT) is a new kind of medical imaging technology, it can achieve in vivo tissue micro-structure optical biopsy, without the need for moving and handling of specimens. The general clinical OCT applications: (1) biopsy of tissue w hich is impossible to move. It can be applied to organizations including eyes, artery, or nerve tissue; (2) Standard examination of the excised tissue and histopathological diagnosis of many diseases, such as cancer. (3) Ability to guide surgery. OCT has the ability to see the subcutaneous tissue, so it can help the micro-op