基于光束數(shù)值孔徑的眼科OCT設(shè)備橫向分辨率檢測(cè)方法及裝置研究.pdf

1、光學(xué)相干層析(optical coherence tomography，OCT)成像作為一種基于邁克爾遜干涉的醫(yī)學(xué)層析成像技術(shù)，廣泛的應(yīng)用于眼科診斷領(lǐng)域。目前OCT設(shè)備逐漸推廣，但是與之相關(guān)的國(guó)內(nèi)外計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)卻遲遲未發(fā)布。橫向分辨率作為眼科OCT設(shè)備計(jì)量的主要指標(biāo)，其準(zhǔn)確程度對(duì)于評(píng)價(jià)眼科OCT設(shè)備成像質(zhì)量至關(guān)重要。基于光束數(shù)值孔徑的橫向分辨率檢測(cè)方法利用了眼科OCT設(shè)備的固有特性，具有客觀性和更高的穩(wěn)定性。然而，采用光束數(shù)值孔徑進(jìn)行橫向分

2、辨率檢測(cè)易受干涉條紋和噪聲的影響，導(dǎo)致橫向分辨率檢測(cè)精度難以提高。因此，研究眼科OCT設(shè)備橫向分辨率檢測(cè)方法，提高橫向分辨率檢測(cè)精度，對(duì)于質(zhì)量檢控和標(biāo)準(zhǔn)制定具有重要的意義。
　　本文在眼科OCT設(shè)備成像原理及近軸高斯光束聚焦特性的基礎(chǔ)上，分析了橫向分辨率計(jì)算方法。為了解決干涉條紋和噪聲對(duì)橫向分辨率檢測(cè)的影響，基于眼科OCT設(shè)備光束的空間傳輸特性，構(gòu)建眼科OCT設(shè)備光束光強(qiáng)分布模型，用于描述光束傳播方向上近軸光束的徑向?qū)挾?為了提高

3、模型參數(shù)的辨識(shí)精度和辨識(shí)速度，提出了一種基于邊緣擬合和動(dòng)態(tài)權(quán)重粒子群優(yōu)化(dynamic weight particle swarm optimization，DWPSO)算法的橫向分辨率檢測(cè)方法，對(duì)光束光斑邊緣進(jìn)行擬合，將擬合參數(shù)作為參考參數(shù)，確定DWPSO算法尋優(yōu)空間，通過(guò)引入動(dòng)態(tài)權(quán)重因子調(diào)整DWPSO算法粒子更新速度，利用DWPSO算法辨識(shí)光強(qiáng)分布模型中不同光軸位置的光束寬度，通過(guò)最小二乘算法獲得眼科OCT設(shè)備光束發(fā)散角及光束數(shù)值

4、孔徑，并根據(jù)數(shù)值孔徑計(jì)算得出眼科OCT設(shè)備橫向分辨率;基于虛擬儀器技術(shù)，開(kāi)發(fā)眼科OCT設(shè)備橫向分辨率檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)眼科OCT設(shè)備光束數(shù)值孔徑及橫向分辨率的準(zhǔn)確測(cè)量。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明，所提出的基于邊緣擬合和動(dòng)態(tài)權(quán)重粒子群優(yōu)化算法的眼科OCT設(shè)備橫向分辨率檢測(cè)方法，有效地避免了干涉條紋和噪聲對(duì)橫向分辨率檢測(cè)的影響，具有較高的橫向分辨率檢測(cè)精度;開(kāi)發(fā)的基于虛擬儀器技術(shù)的眼科OCT設(shè)備橫向分辨率檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)商用眼科OCT設(shè)備數(shù)值孔