基于散斑相關度的OCT圖像分析方法技術

本發明專利技術公開了一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法，首先，獲取同一成像對象在不同波長段的相對應的若干幅OCT圖像；或者采用同一光源獲得同一成像對象在不同角度的相對應的若干幅OCT圖像；對上述不同的OCT圖像，在每幅OCT圖像中的同一位置分別取相同尺寸的處理窗口；然后，計算處理窗口內像素強度并通過相關函數的計算進行相關性分析；同步移動處理窗口，直至遍歷整個OCT的圖像；根據若干幅OCT圖像中各個部分相關度的分析，重建散斑分析后的圖像，獲取成像對象的微結構信息。在早期的疾病診斷，需要分別分辨細胞內精細結構的變化如亞微米量級，采用本發明專利技術的OCT圖像分析方法可提取亞微米量級的細胞層次的變化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光學圖像層析法獲得圖像的散斑的統計分析，更具體地說，是涉及一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法。
技術介紹
光學圖像層析法(Optical Coherence Tomography)簡稱OCT,是基于白光干涉的成像方法。OCT的原理可以類比于超聲成像。在超聲中，圖像是通過測量聲波脈沖被不同深度的組織反射強度和延遲時間重建得來的。由于光速很快，我們目前沒有能力直接測量光脈沖的延遲，然而我們可以通過干涉儀來測量光的相對延遲，從而實現層析圖像。OCT的水平分辨率取決于成像臂光學的有效數值孔徑，而軸向分辨率取決于光源的帶寬。雖然目前 OCT的分辨率可以到幾個微米，然而對于很多應用，需要得到超過分辨率的信息，但OCT物理上不能辨別小于系統分辨率的結構。
技術實現思路
針對現有技術中存在的OCT的分辨率可以到幾個微米，然而對于很多應用，需要得到超過分辨率的信息，但OCT物理上不能辨別小于系統分辨率的結構的問題，本專利技術的目的是提供一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法，基于散斑分析，能夠獲取超分辨率的微結構信息。為達到上述目的，本專利技術采用如下的技術方案一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法，該成像方法包括以下步驟A.在同一位置獲取同一成像對象在不同波長段的相對應的若干幅OCT圖像；或者采用同一光源獲得同一成像對象在不同角度的相對應的若干幅OCT圖像；B.對上述不同的OCT圖像，在每幅OCT圖像中的同一位置分別取相同尺寸的處理窗口 ；C.計算處理窗口內像素強度并通過相關函數的計算進行相關性分析；D.同步移動處理窗口，重復步驟C，直至遍歷整個OCT的圖像；E.根據若干幅OCT圖像中各個部分相關度的分析，重建散斑分析后的圖像，獲取成像對象的微結構信息。所述OCT圖像為頻域OCT圖像時，采用傅立葉變化前的信號獲取在不同波長段的圖像；所述OCT圖像為時域OCT圖像時，采用傅立葉變化后的信號獲取在不同波長段的圖像。所述步驟E進一步包括以下步驟通過假彩色染色或單獨顯示為灰度或彩色的對應圖像，獲取成像對象的微結構信息。所述不同波長段的OCT圖像通過采用不同中心波長的光源來獲取。本專利技術的技術效果如下在早期的疾病診斷，需要分別分辨細胞內精細結構的變化如亞微米量級，一般情況下OCT系統無法達到這個分辨率，采用本專利技術的OCT圖像分析方法可提取亞微米量級的細胞層次的變化。附圖說明圖I為本專利技術的同一成像對象不同波長段獲取圖像示意圖；圖2為本專利技術的同一成像對象不同角度獲取圖像的示意圖；圖3為本專利技術的處理窗口遍歷方式的示意圖。具體實施例方式下面結合實施例進一步說明本專利技術的技術方案。本專利技術的原理0CT的圖像是由散斑組成。散斑既是圖像的元素，也是圖像的噪 音。散斑是由于光被對象中處于不同位置的結構散射后相互干涉造成，例如組織中的細胞核或細胞器對光的散射。散斑的大小取決與OCT系統的水平和垂直分辨率。一般情況下，OCT不能辨別超過系統分辨率的結構。由于散斑的形成來源于組織內部微結構的變化,散斑中包含有微結構的全部信息。本專利技術通過對OCT圖像的散斑統計分析，可以得到甚至超過系統分辨率的微結構的信息。OCT圖像的散斑分析可以通過分析源于例如不同中心波長的OCT圖像散斑之間的相干性來得到。基于不同波長段的OCT圖像必須來源于同一成像對象。因而，圖像可以使用倆個或多個光源甚至兩套系統獲取，又可以對同一幅圖像在頻域(或波長域)分割然后重構為兩幅圖像。一般情況下，由于波長不同，兩幅OCT圖像的散斑是有所不同的，其相關度取決于成像對象微結構的分布。本專利技術就是通過對散斑相關度的分析，獲取成像對象微結構的分布。一個簡單的理解就是，如果對一個鏡面物體成像，由于各個波段的反射應該一致，因而兩個OCT的圖像應該高度相關，但是，如果成像對象的散射嚴重，兩幅圖像的散斑可以完全不相關。相關性的定義可以通過同一位置像素的強度差值的方差表示，也可以直接計算相關函數，其最終的目的是發現兩個散斑圖像在同一成像位置散斑的相關度，從而確定對象微結構的分布。相關性越高，則微結構的變化尺度或密度越小，反之越大?；谏鲜鲈恚緦＠夹g提出一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法，該成像方法包括以下步驟11.在同一位置獲取同一成像對象在不同波長段的相對應的若干幅OCT圖像，例如不同波長段的OCT圖像通過采用不同中心波長的光源來獲取，請參見圖I所示，在同一位置獲取同一成像對象在不同波長段，如波長窗口 I，波長窗口 2相對應的若干幅OCT圖像；或者采用同一光源不同的角度獲得同一成像對象在不同角度的相對應的若干幅OCT圖像，如圖2所示，采用兩個不同角度的光源去照射對象，可以通過轉動成像臂或者轉動對象獲得，也可以直接使用兩個OCT系統在不同的角度照射來獲得。所述OCT圖像為頻域OCT圖像時，采用傅立葉變化前的信號獲取在不同波長段的圖像；所述OCT圖像為時域OCT圖像時，采用傅立葉變化后的信號獲取在不同波長段的圖像。12.對上述不同的OCT圖像，在每幅OCT圖像中的同一位置分別取相同尺寸的處理窗口 ；例如對于一個512X512的OCT圖像我們可以選取一個7X7或5X5的處理窗口 ；13.計算處理窗口內像素強度并通過相關函數的計算進行相關性分析；14.同步移動處理窗口，重復步驟13，直至遍歷整個OCT的圖像，如圖3所示，其中3為處理窗口、4為移動軌跡；15.根據若干幅OCT圖像中各個部分相關度的分析，通過假彩色染色或單獨顯示為灰度或彩色的對應圖像，重建散斑分析后的圖像，獲取成像對象的微結構信息。需要說明的是，上述散斑的分析結果可以直接融入原始圖像，也可以單獨顯示。 本
中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本專利技術的目的，而并非用作對本專利技術的限定，只要在本專利技術的實質范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本專利技術的權利要求的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法，其特征在于：該成像方法包括以下步驟：A．在同一位置獲取同一成像對象在不同波長段的相對應的若干幅OCT圖像；或者采用同一光源獲得同一成像對象在不同角度的相對應的若干幅OCT圖像；B．對上述不同的OCT圖像，在每幅OCT圖像中的同一位置分別取相同尺寸的處理窗口；C．計算處理窗口內像素強度并通過相關函數的計算進行相關性分析；D．同步移動處理窗口，重復步驟C，直至遍歷整個OCT的圖像；E．根據若干幅OCT圖像中各個部分相關度的分析，重建散斑分析后的圖像，獲取成像對象的微結構信息。

【技術特征摘要】
1.一種基于散斑相關度的OCT圖像分析方法,其特征在于 該成像方法包括以下步驟 A.在同一位置獲取同一成像對象在不同波長段的相對應的若干幅OCT圖像； 或者采用同一光源獲得同一成像對象在不同角度的相對應的若干幅OCT圖像； B.對上述不同的OCT圖像，在每幅OCT圖像中的同一位置分別取相同尺寸的處理窗Π ； C.計算處理窗口內像素強度并通過相關函數的計算進行相關性分析； D.同步移動處理窗口，重復步驟C，直至遍歷整個OCT的圖像； E.根據若干幅OCT圖像中各個部分相關度的分析，重建散斑分析后的圖像，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王笑梅，
申請(專利權)人：上海師范大學，
類型：發明
國別省市：