CN102783938A - 一种基于散斑对比度的oct图像分析方法 - Google Patents

一种基于散斑对比度的oct图像分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102783938A
CN102783938A CN2012103238243A CN201210323824A CN102783938A CN 102783938 A CN102783938 A CN 102783938A CN 2012103238243 A CN2012103238243 A CN 2012103238243A CN 201210323824 A CN201210323824 A CN 201210323824A CN 102783938 A CN102783938 A CN 102783938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oct
contrast
image
processing window
speckle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012103238243A
Other languages
English (en)
Inventor
王笑梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Normal University
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
Shanghai Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Normal University filed Critical Shanghai Normal University
Priority to CN2012103238243A priority Critical patent/CN102783938A/zh
Publication of CN102783938A publication Critical patent/CN102783938A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法，首先，通过OCT装置获得成像对象的单幅OCT图像，并选取处理窗口；计算处理窗口内像素强度的对比度；移动处理窗口，计算处理窗口内像素强度的对比度，直至遍历整个OCT的图像；根据对比度的值，对图像进行假彩色染色。在早期的疾病诊断，需要分别分辨细胞内精细结构的变化如亚微米量级，采用本发明的OCT图像分析方法可提取亚微米量级的细胞层次的变化。

Description

一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法
技术领域
本发明涉及光学图像层析法获得图像的散斑的统计分析，更具体地说，是涉及一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法。
背景技术
光学图像层析法（Optical Coherence Tomography）简称OCT，是基于白光干涉的成像方法。OCT的原理可以类比于超声成像。在超声中，图像是通过测量声波脉冲被不同深度的组织反射强度和延迟时间重建得来的。由于光速很快，我们目前没有能力直接测量光脉冲的延迟，然而我们可以通过干涉仪来测量光的相对延迟，从而实现层析图像。OCT的水平分辨率取决于成像臂光学的有效数值孔径，而轴向分辨率取决于光源的带宽。虽然目前OCT的分辨率可以到几个微米，然而对于很多应用，需要得到超过分辨率的信息，但OCT物理上不能辨别小于系统分辨率的结构。
发明内容
针对现有技术中存在的OCT的分辨率可以到几个微米，然而对于很多应用，需要得到超过分辨率的信息，但OCT物理上不能辨别小于系统分辨率的结构的问题，本发明的目的是提供一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法，基于散斑分析，能够获取超分辨率的微结构信息。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法，该成像方法包括以下步骤：
A．通过OCT装置获得成像对象的单幅OCT图像，并选取处理窗口；
B．计算处理窗口内像素强度的对比度；
C．移动处理窗口，重复步骤B，直至遍历整个OCT的图像；
D．根据对比度的值，对图像进行假彩色染色。
所述对比度为处理窗口内像素的绝对值偏差与处理窗口内像素平均值的比值。
所述绝对值偏差为以下中的一种：方差、方根差或均方差。
本发明的技术效果如下：在早期的疾病诊断，需要分别分辨细胞内精细结构的变化如亚微米量级，一般情况下OCT系统无法达到这个分辨率，采用本发明的OCT图像分析方法可提取亚微米量级的细胞层次的变化。
附图说明
图1为本发明的处理窗口遍历方式的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明的原理：OCT的图像是由散斑组成。散斑既是图像的元素，也是图像的噪音。散斑是由于光被对象中处于不同位置的结构散射后相互干涉造成，例如组织中的细胞核或细胞器对光的散射。散斑的大小取决与OCT系统的水平和垂直分辨率。一般情况下OCT不能辨别超过系统分辨率的结构，这种结构可以定义为微结构。由于散斑的形成来源于微结构的变化，散斑中包含有微结构的全部信息。本发明通过对OCT图像的散斑统计分析，可以得到甚至超过系统分辨率的微结构的信息。
基于上述原理，本发明提出一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法，该成像方法包括以下步骤：
11．通过OCT装置获得成像对象的单幅OCT图像，并选取处理窗口，例如对于一个512×512的OCT图像我们可以选取一个7×7或5×5的处理窗口；
12．计算处理窗口内像素强度的对比度，其中对比度为处理窗口内像素的绝对值偏差与处理窗口内像素平均值的比值，绝对值偏差为以下中的一种：方差、方根差或均方差；
13．移动处理窗口，重复步骤12，直至遍历整个OCT的图像，如图1所示，其中3为处理窗口、4为移动轨迹；
14．根据对比度的值，对图像进行假彩色染色，这样根据颜色的不同就可以区分内部的微结构信息的不同。
散斑是由于光被对象内部的微结构多次散射后相互干涉造成。如果光源的相干长度比微结构的折射率的变化尺度或梯度大的话，就可以观察到最大的散斑对比度；相反，如果相干长度小于对象内部微结构的变化尺度的话，则散斑的对比度越小。对于OCT的图像对比度的分析中，最重要的是区分由于微结构的密度分布不同而造成的图像对比度的不同，根据不同区域的对比度分析，可区分内部微结构信息的不同。基于这个观点，可以衍生不同的图像处理方法，因此，任何基于对比度的算法都属于本专利的覆盖范围。
需要说明的是，上述散斑的分析结果可以直接融入原始图像，也可以单独显示。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (3)

1.一种基于散斑对比度的OCT图像分析方法，其特征在于：
该成像方法包括以下步骤：
A．通过OCT装置获得成像对象的单幅OCT图像，并选取处理窗口；
B．计算处理窗口内像素强度的对比度；
C．移动处理窗口，重复步骤B，直至遍历整个OCT的图像；
D．根据对比度的值，对图像进行假彩色染色。
2.根据权利要求1所述的OCT图像分析方法，其特征在于：
所述对比度为处理窗口内像素的绝对值偏差与处理窗口内像素平均值的比值。
3.根据权利要求2所述的OCT图像分析方法，其特征在于：
所述绝对值偏差为以下中的一种：方差、方根差或均方差。
CN2012103238243A 2012-09-04 2012-09-04 一种基于散斑对比度的oct图像分析方法 Pending CN102783938A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012103238243A CN102783938A (zh) 2012-09-04 2012-09-04 一种基于散斑对比度的oct图像分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012103238243A CN102783938A (zh) 2012-09-04 2012-09-04 一种基于散斑对比度的oct图像分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102783938A true CN102783938A (zh) 2012-11-21

Family

ID=47149681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012103238243A Pending CN102783938A (zh) 2012-09-04 2012-09-04 一种基于散斑对比度的oct图像分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102783938A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107274405A (zh) * 2017-07-31 2017-10-20 中国医学科学院生物医学工程研究所 一种超声微血管血流成像方法
CN107452029A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 中国医学科学院生物医学工程研究所 一种光学微血管血流成像方法
CN112229319A (zh) * 2020-09-24 2021-01-15 上海师范大学 一种基于并行探测的光学图像层析显微镜及其成像方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006111909A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Cvl Cosmetics S.A. Instrument and method for high-speed perfusion imaging
WO2009008745A2 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 Industrial Research Limited Laser speckle imaging systems and methods
CN102046071A (zh) * 2008-06-02 2011-05-04 光学实验室成像公司 用于从光学相干断层扫描图像获得组织特性的定量方法
CN102419867A (zh) * 2011-12-31 2012-04-18 大连海事大学 一种图像的润色方法
CN102609913A (zh) * 2012-01-17 2012-07-25 浙江大学 Cta图像中肝脏血管增强及肝脏与血管同时分割的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006111909A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Cvl Cosmetics S.A. Instrument and method for high-speed perfusion imaging
WO2009008745A2 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 Industrial Research Limited Laser speckle imaging systems and methods
CN102046071A (zh) * 2008-06-02 2011-05-04 光学实验室成像公司 用于从光学相干断层扫描图像获得组织特性的定量方法
CN102419867A (zh) * 2011-12-31 2012-04-18 大连海事大学 一种图像的润色方法
CN102609913A (zh) * 2012-01-17 2012-07-25 浙江大学 Cta图像中肝脏血管增强及肝脏与血管同时分割的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEVIN R.: "A laser Speckle Imaging Technique for measuring Tissue Perfusion", 《IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING》, vol. 51, no. 11, 30 November 2004 (2004-11-30), pages 2074 - 2084, XP011120483, DOI: doi:10.1109/TBME.2004.834259 *
WELSH TOMIHISA: "Transfer color to greyscale images", 《COMPUTER GRAPHICS PROCEEDINGS，ANNUAL CONFERENCE SERIES,ACM SIGGRAPH》, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 277 - 280 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107274405A (zh) * 2017-07-31 2017-10-20 中国医学科学院生物医学工程研究所 一种超声微血管血流成像方法
CN107452029A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 中国医学科学院生物医学工程研究所 一种光学微血管血流成像方法
CN112229319A (zh) * 2020-09-24 2021-01-15 上海师范大学 一种基于并行探测的光学图像层析显微镜及其成像方法
CN112229319B (zh) * 2020-09-24 2023-04-07 上海师范大学 一种基于并行探测的光学图像层析显微镜及其成像方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Optical coherence tomography detects necrotic regions and volumetrically quantifies multicellular tumor spheroids
Ford et al. Fast optically sectioned fluorescence HiLo endomicroscopy
CN102835947B (zh) 基于散斑相关度的oct图像分析方法
Ding et al. Multiscale light-sheet for rapid imaging of cardiopulmonary system
KR20080066705A (ko) 점진적으로 증가하는 분해능을 이용하여 하나 이상의 생물학적 샘플을 관찰 및 분석하기 위한 방법 및 장치
Li et al. Automated quantification of microstructural dimensions of the human kidney using optical coherence tomography (OCT)
Fleming et al. Quantification of cardiac fiber orientation using optical coherence tomography
Thouvenin et al. Dynamic multimodal full-field optical coherence tomography and fluorescence structured illumination microscopy
US10485425B2 (en) Apparatus and methods for structured light scatteroscopy
Singh et al. Applicability, usability, and limitations of murine embryonic imaging with optical coherence tomography and optical projection tomography
Tang et al. High-dynamic-range fluorescence laminar optical tomography (HDR-FLOT)
Wang et al. A hybrid of light-field and light-sheet imaging to study myocardial function and intracardiac blood flow during zebrafish development
Ding et al. Integrating light-sheet imaging with virtual reality to recapitulate developmental cardiac mechanics
CN102783938A (zh) 一种基于散斑对比度的oct图像分析方法
Candeo et al. Virtual unfolding of light sheet fluorescence microscopy dataset for quantitative analysis of the mouse intestine
Chen et al. Computer-aided detection (CADe) system with optical coherent tomography for melanin morphology quantification in melasma patients
Gaertner et al. Three-dimensional simultaneous optical coherence tomography and confocal fluorescence microscopy for investigation of lung tissue
WO2021207118A1 (en) System and method of dynamic micro-optical coherence tomography for mapping cellular functions
Marks et al. Diffusion tensor optical coherence tomography
US10012492B2 (en) Nano-sensitive fourier-domain optical coherence tomography inspection system
Chen et al. Cube data correlation-based imaging of small blood vessels
Han et al. Retinal blood vessel caliber estimation for optical coherence tomography angiography images based on 3D superellipsoid modeling
Shen High Resolution Wide Field-of-View Optical Coherence Tomography for 3D Imaging
Darling et al. Single-Shot Optical Projection tomography for high-speed volumetric imaging
Zickus et al. 4D blood flow mapping using SPIM-microPIV in the developing zebrafish heart

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20121121