CN112057044A - 一种oct图像反射和衰减系数提取方法 - Google Patents

Abstract

一种OCT图像反射和衰减系数提取方法，其特征是它包括：（一）衰减系数提取和（二）反射系数提取；通过对提取公式的简化处理，能很快得到需要的图像。本发明具有方法简单，可操作性强的优点。

Description

一种OCT图像反射和衰减系数提取方法

技术领域

本发明涉及一种OCT技术，尤其是一种OCT图像处理技术，具体地说是一种OCT图像反射和衰减系数提取方法。

背景技术

目前，OCT等技术手段已经广泛的用于各种疾病的诊断和治疗。OCT技术分为时域OCT和频域OCT。时域OCT采用宽带光源，通过参考臂调整z轴延迟，对待测物的不同深度成像，速度低，在临床实用度较低；频域OCT分为两种：一种是基于宽带光源加上分光光谱仪结构的频域OCT系统；另一种是基于扫频激光器和点探测器结构的频域OCT(OFDI)。由于OFDI的成像速度快，结构简单，在临床得到了广泛的应用和研究。基于OFDI的OCT信号与组织的反射、衰减、光源相干长度、镜头的点扩散函数和造影剂的吸收等因素相关，干扰因素较多。其中组织的反射和衰减系数是真正有临床价值的信号。这里提出一种反射和衰减系数提取方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有OCT图像提取中使用的OFDI方法因人体组织干扰较多，影响处理质量和速度的问题，发明一种OCT图像反射和衰减系数提取方法。

本发明的技术方案是：

一种OCT图像反射和衰减系数提取方法，其特征是它包括：

(一)衰减系数提取：

考虑组织的反射、衰减、光源相干长度、镜头的点扩散函数和造影剂吸收等因素，OCT信号可以用上式表达；其中I₀是镜头出射光功率，T(z)是镜头的点扩散函数，η是造影剂吸收系数，S(z)表征光源的相干长度，μ_b是组织的反射系数，μ_t是组织衰减系数；公式1可以写成：

两边取对数：

组织的衰减系数主要和组织的散射和吸收相关，当光入射到组织上时会发生散射，在所有的散射光中只有在镜头的数值孔径(NA)之内的散射光才能被镜头收集，并形成OCT信号；因此，组织的反射系数μ_b远远小于衰减系数μ_t；再加上对数变换和组织的吸收，因此，公式(3)的第二项和第三项相比可以忽略不计；由于相同组织的衰减系数相同，因此公式(3)可以简化成：

对公式(4)进行线性拟合即可得到不同组织的衰减系数。

(二)反射系数提取；

忽略组织的吸收并且假设反射系数和散射系数成线性关系，即：

μ_t＝α*μ_b (5)

公式(1)可以写成：

两边积分可得：

I(∞)＝0，则：

通过公式(8)即可得到组织的反射系数；

公式(8)忽略了组织的吸收并且假设衰减和反射系数呈线性关系；考虑到组织的吸收也是和组织特性相关，即和反射或者散射系数相关，并且在实际情况中，反射系数与散射系数不一定成线性关系；可以进一步的将公式(8)扩展成：

通过调整a、b和c得到更加符合实际情况的反射系数；进一步的还可以增加到三次项和更高次项。

本发明的有益效果是：

本发明能明显提高图像处理速度和质量，降低计算难度，提高处理速度。

附图说明

图1是本发明的组织的反射与散射示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种OCT图像反射和衰减系数提取方法，其特征是它包括：

(一)衰减系数提取：

考虑组织的反射、衰减、光源相干长度、镜头的点扩散函数和造影剂吸收等因素，OCT信号可以用上式表达；其中I₀是镜头出射光功率，T(z)是镜头的点扩散函数，η是造影剂吸收系数，S(z)表征光源的相干长度，μ_b是组织的反射系数，μ_t是组织衰减系数；公式1可以写成：

两边取对数：

组织的衰减系数主要和组织的散射和吸收相关。从图1可以看出，当光入射到组织上时会发生散射，在所有的散射光中只有在镜头的数值孔径(NA)之内的散射光才能被镜头收集，并形成OCT信号；因此，组织的反射系数μ_b远远小于衰减系数μ_t；再加上对数变换和组织的吸收，因此，公式(3)的第二项和第三项相比可以忽略不计；由于相同组织的衰减系数相同，因此公式(3)可以简化成：

对公式(4)进行线性拟合即可得到不同组织的衰减系数。

(二)反射系数提取；

忽略组织的吸收并且假设反射系数和散射系数成线性关系，即：

μ_t＝α*μ_b (5)

公式(1)可以写成：

两边积分可得：

I(∞)＝0，则：

通过公式(8)即可得到组织的反射系数；

公式(8)忽略了组织的吸收并且假设衰减和反射系数呈线性关系；考虑到组织的吸收也是和组织特性相关，即和反射或者散射系数相关，并且在实际情况中，反射系数与散射系数不一定成线性关系；可以进一步的将公式(8)扩展成：

通过调整a、b和c得到更加符合实际情况的反射系数；进一步的还可以增加到三次项和更高次项。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种OCT图像反射和衰减系数提取方法，其特征是它包括衰减系数提取方法和反射系数提取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的衰减系数提取方法是指：

考虑组织的反射、衰减、光源相干长度、镜头的点扩散函数和造影剂吸收等因素，OCT信号可以用上式表达；其中I₀是镜头出射光功率，T(z)是镜头的点扩散函数，η是造影剂吸收系数，S(z)表征光源的相干长度，μ_b是组织的反射系数，μ_t是组织衰减系数；公式1可以写成：

两边取对数：

组织的衰减系数主要和组织的散射和吸收相关，当光入射到组织上时会发生散射，在所有的散射光中只有在镜头的数值孔径(NA)之内的散射光才能被镜头收集，并形成OCT信号；因此，组织的反射系数μ_b远远小于衰减系数μ_t；再加上对数变换和组织的吸收，因此，公式(3)的第二项和第三项相比可以忽略不计；由于相同组织的衰减系数相同，因此公式(3)可以简化成：

对公式(4)进行线性拟合即可得到不同组织的衰减系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的反射系数提取：

忽略组织的吸收并且假设反射系数和散射系数成线性关系，即：

μ_t＝α*μ_b (5)

公式(1)可以写成：

两边积分可得：

I(∞)＝0，则：

通过公式(8)即可得到组织的反射系数；

公式(8)忽略了组织的吸收并且假设衰减和反射系数呈线性关系；考虑到组织的吸收也是和组织特性相关，即和反射或者散射系数相关，并且在实际情况中，反射系数与散射系数不一定成线性关系；可以进一步的将公式(8)扩展成：

通过调整a、b和c得到更加符合实际情况的反射系数；进一步的还可以增加到三次项和更高次项。

Images