CN114923927A - 基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法和装置，该方法包括利用光学相干成像(OCT)系统获取生物膜组织干涉光谱，对干涉光谱进行傅里叶变换得到结构图像，基于结构图像获取需进行修复和强化的生物膜组织缺陷，进行缺陷定位和尺寸测定。之后根据检测结果向缺陷部位的生物膜组织表面施用粘合剂进行修复和强化。本发明可实现快速、非接触、深度可分辨(微米精度)的生物膜组织缺陷检测，能够实现快速评估缺陷部位，从而对其进行修复和强化以获取优质的人工心脏生物瓣膜小叶。
Description
技术领域
本发明涉及用于植入物的生物假体组织的缺陷检测，更具体地涉及一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法和装置。
背景技术
正常天然心脏包括主动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣和肺动脉瓣，其中每个瓣膜都具有单向小叶，用来控制通过心脏的血液的定向流动。当心脏瓣膜出现患病或者损坏时，为了心脏正常工作，可进行瓣膜置换手术，用人工心脏生物瓣膜代替人体自身的心脏瓣膜。
人工心脏生物瓣膜用生物组织材料制成，比如利用牛心包组织、猪心包组织制作人工心脏生物瓣膜的单个小叶。通常用于制备人工心脏生物瓣膜小叶的典型过程是获取新鲜的动物心包囊，切开心包囊使其变平坦并且清除多余的脂肪和杂质。修剪明显不能使用区域后使用药物交联组织，之后去除组织粗糙边缘。处理后的生物膜主要包含胶原纤维，表现为纤维的外表面和光滑的内表面。该生物膜被用于制作人工心脏生物瓣膜的小叶。
生物材料制成的小叶会有原生缺陷，包括小叶切割边缘的通孔或穿孔。有缺陷的生物瓣膜会在生产过程或者用于患者前其他时刻被丢弃。此外，小叶在组装到人造心脏瓣膜框架上时，材料被缝线订穿，也会造成其在使用过程中形成弱化点。
为了提高人造心脏瓣膜可用的小叶量，需要对可进行修复和强化的缺陷进行检测。
综上，现有技术存在的缺陷为：目前对生物膜组织缺陷检测的方法是进行人工检测，只能定性而无法定量分析，而且人眼无法获取深度方向的膜间信息。因此对生物膜缺陷进行精确、高效地检测评估。
因此提高人造心脏瓣膜可用的小叶量，在植入人体前进行高效的检测评估，从而进行必要的修复和强化，以获取更优质的人工心脏瓣膜小叶有迫切的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法和装置。该方法包括利用光学相干成像(OCT)系统获取生物膜组织干涉光谱，对干涉光谱进行傅里叶变换得到结构图像，基于结构图像获取需进行修复和强化的生物膜组织缺陷，进行缺陷定位和尺寸测定。之后根据检测结果向缺陷部位的生物膜组织表面施用粘合剂进行修复和强化。本发明可实现快速、非接触、深度可分辨(微米精度)的生物膜组织缺陷检测，能够实现快速评估缺陷部位，从而对其进行修复和强化以获取优质的人工心脏生物瓣膜小叶。本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明公开了一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，方法包括：
利用OCT扫描成像生物膜组织，获得OCT生物膜组织三维结构图像；
根据OCT结构图像，鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷；测定生物膜组织缺陷的三维坐标位置和尺寸。
作为进一步地改进，本发明所述的生物膜组织包括心包膜、主动脉瓣膜、硬脑膜、腹膜、隔膜或肠粘膜下层。
作为进一步地改进，本发明所述的生物膜组织缺陷包括分层、穿孔、开裂和通孔；分层、穿孔、开裂为生物膜组织原生需要进行修复的缺陷，通孔为生物膜组织缝合到人工心脏瓣膜后，由缝线订穿导致的需要进行强化的缺陷。
作为进一步地改进，本发明所述的鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷，测定生物膜组织缺陷的三维坐标位置和尺寸，具体包括：鉴定穿孔、开裂、通孔的缺陷，测定穿孔、开裂、通孔缺陷的三维坐标位置和尺寸，以及鉴定分层的缺陷，测定分层的缺陷的三维坐标位置和尺寸。
作为进一步地改进，本发明所述的鉴定穿孔、开裂、通孔的缺陷，测定穿孔、开裂、通孔缺陷的三维坐标位置和尺寸：
选取不同深度(z)的OCT生物膜结构图像进行最大值或平均值投影获得投影图像；将结构图像中背景噪声强度作为阈值对投影图像进行图像分割，分离为目标像素和背景像素；根据结构图像中目标像素的连通性(四连通或者八连通) 对目标区域进行标记；判断连通域数量n>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现穿孔、开裂、通孔缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
作为进一步地改进，本发明所述的鉴定分层的缺陷，测定分层的缺陷的三维坐标位置和尺寸：
对结构图像中相邻深度像素(z和z+1)的强度信号进行差分计算获取极大值边界；统计极大值边界数量m；判断极大值边界数量m>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现分层缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
作为进一步地改进，本发明所述的利用OCT扫描成像生物膜组织，获得OCT 生物膜组织三维结构图像具体为：利用OCT采集生物膜的干涉光谱，基于单个位置生物膜的干涉光谱提取深度域(z)强度信号；由快轴扫描方向(x)获得的多个深度域强度信号构成了OCT生物膜横截面(zx)结构图像；由慢轴扫描方向(y)获得的多个OCT生物膜横截面结构图像构成了OCT生物膜组织三维(zxy) 结构图像。
作为进一步地改进，本发明所述的利用OCT采集生物膜的干涉光谱包括如下方法：
通过扫描改变参考臂光程的时间域OCT成像方法；
或者利用光谱仪记录光谱干涉信号的光谱域OCT成像方法；
或者利用探测器记录光谱干涉信号的扫频OCT成像方法。
本发明还公开了一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置，装置包括：
一套OCT光学相干探测装置，用于采集二维或者三维空间内的生物膜干涉光谱；
一个或多个处理器，耦连至OCT光学相干探测装置，用于分析处理生物膜干涉光谱得到生物膜组织缺陷。
作为进一步地改进，本发明所述的OCT光学相干探测装置是采用以下的一种：
包括低相干光源、干涉仪和探测器；
或者包括低相干光源、干涉仪和光谱仪；
或者包括扫频宽光谱光源、干涉仪和探测器。
本发明相比现有技术具有以下有益效果和优势：
本发明利用光学相干成像(OCT)系统获取生物膜组织干涉光谱，对干涉光谱进行傅里叶变换得到结构图像，基于结构图像获取需进行修复和强化的生物膜组织缺陷，进行缺陷定位和尺寸测定。之后根据检测结果向缺陷部位的生物膜组织表面施用粘合剂进行修复和强化。本发明可实现快速、非接触、深度可分辨(微米精度)的生物膜组织缺陷检测，能够实现快速评估缺陷部位，从而对其进行修复和强化以获取优质的人工心脏生物瓣膜小叶。
本发明获得的生物膜组织缺陷能够用于定位在何处修复和强化人工心脏生物瓣膜小叶。
相比人工测量，本发明可实现一次成像获取三维(微米精度)的生物膜组织结构图像，可通过统计结构图像中目标像素的连通域数量鉴定生物膜组织穿孔、开裂、通孔缺陷，还可以通过统计结构图像的极大值边界数量鉴定生物膜组织分层缺陷，能够实现快速评估生物膜组织缺陷位置和尺寸，对其进行修复和强化以获取优质的人工心脏生物瓣膜小叶。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为本发明装置的整体结构示意图；
图3为本发明实施例的整体结构示意图；
图4为本发明示例性实施例的生物膜组织缺陷OCT结构图；
图5为本发明方法定鉴定生物膜组织缺陷的具体流程示意图。
其中：11-光源；12-分束器；13-参考臂准直镜；14-平面高反射镜；15-样品臂准直镜；16-扫描振镜；17-物镜；18-待测样品；19-干涉信号探测装置；20- 信号处理器；21-偏振控制器；31-低相干宽带光源；32-光环形器；33-光纤耦合器；34-第一光纤准直器件；35-聚焦透镜；36-平面高反射镜；37-第二光纤准直器件；38-扫描振镜；39-聚焦透镜；41-第三光纤准直器件；42-光栅；43-傅里叶变换透镜；44-高速线阵相机；45-信号处理器模块与计算单元；46-第一偏振控制器；47-第二偏振控制器；48：色散补偿器；49：聚焦透镜；50：二向色镜；51：扫描透镜。
具体实施方式
本发明公开了一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法：
利用OCT扫描成像生物膜组织，获得OCT生物膜组织结构图像；生物膜组织包括心包膜、主动脉瓣膜、硬脑膜、腹膜、隔膜或肠粘膜下层。
根据OCT结构图像，鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷，获取生物膜组织缺陷的三维坐标位置和尺寸。
生物膜组织缺陷包括：生物膜组织原生缺陷比如分层、穿孔、开裂等需要进行修复的缺陷；生物膜组织缝合到人工心脏瓣膜后，由缝线订穿导致的通孔等需要进行强化的缺陷。
所述的鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷，测定生物膜组织缺陷的三维坐标位置和尺寸，具体包括：鉴定分层、穿孔、开裂需要修复的缺陷，测定分层、穿孔、开裂需要修复的缺陷的三维坐标位置和尺寸，以及鉴定通孔需要强化的缺陷，测定通孔需要强化的缺陷的三维坐标位置和尺寸。
鉴定分层、穿孔、开裂需要修复的缺陷，测定分层、穿孔、开裂需要修复的缺陷的三维坐标位置和尺寸具体为：
选取不同深度(z)的OCT生物膜结构图像进行最大值或平均值投影获得投影图像；将结构图像中背景噪声强度作为阈值对投影图像进行图像分割，分离为目标像素和背景像素；根据结构图像中目标像素的连通性(四连通或者八连通) 对目标区域进行标记；判断连通域数量n>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现穿孔、开裂、通孔缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
鉴定通孔需要强化的缺陷，测定通孔需要强化的缺陷的三维坐标位置和尺寸具体为：
对结构图像中相邻深度像素(z和z+1)的强度信号进行差分计算获取极大值边界；统计极大值边界数量m；判断极大值边界数量m>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现分层缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
利用OCT扫描成像生物膜组织，获得OCT生物膜三维结构图像，包括：利用OCT采集生物膜的干涉光谱，基于单个位置生物膜的干涉光谱提取深度域(z) 强度信号；由快轴扫描方向(x)获得的多个深度域强度信号构成了OCT生物膜横截面(zx)结构图像；由慢轴扫描方向(y)获得的多个OCT生物膜横截面结构图像构成了OCT三维结构图像。
利用OCT采集生物膜的干涉光谱包括如下方法包括：
通过扫描改变参考臂光程的时间域OCT成像方法；
或者利用光谱仪记录光谱干涉信号的光谱域OCT成像方法；
或者利用探测器记录光谱干涉信号的扫频OCT成像方法。
本发明还公开了一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置：
一套OCT光学相干探测装置，用于采集二维或者三维空间内的生物膜干涉光谱；
一个或多个处理器，耦连至OCT光学相干探测装置，用于分析处理生物膜干涉光谱得到生物膜组织缺陷。
所述的一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置，OCT光学相干探测装置是采用以下的一种：
包括低相干光源、干涉仪和探测器；
或者包括低相干光源、干涉仪和光谱仪；
或者包括扫频宽光谱光源、干涉仪和探测器。
下面将结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，附图形成本文的一部分。需要注意的是，这些说明及示例仅仅为示例性的，不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
为了便于理解本发明的实施例，将各操作描述成多个离散的操作，但是，描述的顺序不代表实施操作的顺序。
本描述中针对样品测量空间采用基于空间方向的x-y-z三维坐标表示。这种描述仅仅用于促进讨论，而不意欲限制本发明的实施例的应用。其中：深度z方向为沿入射光轴的方向；x-y平面为垂直于光轴的平面，其中x与y正交，且x 表示OCT横向快扫描方向，y表示慢扫描方向。
上述x，y，z等表示变量，仅仅用于促进讨论，而不意欲限制本发明的实施例的应用，可以是1,2,3,4等任一数值。
图1为本发明方法的示意图，首先利用光学相干成像(OCT)系统获取生物膜组织干涉光谱，对干涉光谱进行傅里叶变换得到结构图像，基于结构图像获取需进行修复和强化的生物膜组织缺陷，进行缺陷定位和尺寸测定。之后根据检测结果向缺陷部位的生物膜组织表面施用粘合剂进行修复和强化。
利用OCT系统采集生物膜组织的干涉光谱，对组织样本进行二维或三维空间的OCT扫描成像，利用光谱仪记录光谱干涉信号的光谱域OCT成像方法(或者通过扫描改变参考臂光程的时间域OCT成像方法和利用探测器记录光谱干涉信号的扫频OCT成像方法)。
利用OCT采集生物膜的干涉光谱，基于单个位置生物膜的干涉光谱提取深度域(z)强度信号，由快轴扫描方向(x)获得的多个深度域强度信号构成了 OCT生物膜横截面(zx)结构图像，由慢轴扫描方向(y)获得的多个OCT生物膜横截面结构图像构成了OCT三维(zxy)结构图像。
选取不同深度(z)的OCT三维(zxy)结构图像进行最大值或平均值投影可获得投影图像(zy)。选取无生物膜信号区域的强度进行平均得到背景噪声强度，将其作为阈值对投影图像进行二值化图像分割，分离为目标像素和背景像素。根据结构图像中目标像素的连通性(四连通或者八连通)对目标区域进行标记。出现n>2个标记的连通域则生物膜组织出现穿孔、开裂、通孔缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
基于深度域信号的强度分量，提取生物膜组织中存在的边界，得到对应的深度位置坐标。其具体步骤是：在生物膜组织三维信号中，I表示OCT强度信号，计算同一纵向坐标y1，同一横向坐标x1，相邻深度坐标z之间的强度差分dI(z1，x1，y1)：
dI(z1，x1，y1)＝I(z1，x1，y1 (1)
正常情况下生物膜上下边缘位置，会与生物膜信号之外的相邻图像区域存在深度域强度信号的差异，差分值dI相比其他位置会显著更大。但由于分层缺陷的存在，差分值dI会存在极大值大于2的情况。此时除去z1最大和最小的两个情况，其他则是由于分层缺陷导致的。由于分层也存在两个边缘，采用通过比较选择两个极大值，得到其对应的深度坐标z’，z”，假设z’>z”，则横向坐标点x1处，纵向坐标点y1，得生物膜组织分层缺陷厚度dz(x1，y1)。
任一纵向坐标位置y、任一横向坐标位置x都可以通过上述方法计算生物膜组织厚度，可得到分层缺陷的二维厚度矩阵dz(x，y)。
图2为本发明装置的整体结构示意图；该装置的主体结构为一干涉仪，由 11～17、19和21构成，其中光源11发出的光被分束器12分成两部分光束：其中的一束光进入到干涉仪的参考臂，通过参考臂准直镜13照射于平面高反射镜14上；另一束光进入到样品臂，经过样品壁准直镜15和光路反射后聚焦到待测样品18上；样品18置于样品臂物镜17的焦平面处。而后参考臂和样品臂各自反射回的光发生干涉后由干涉信号探测装置19接收。对于光纤型光路，采用偏振控制器21调整光束的偏振态，最大化信号干涉效果。
依据低相干干涉探测信号的不同方式，装置具体包括：
1)时间域测量装置。光源11采用宽带低相干光，平面反射镜14可沿光轴方向移动，干涉信号探测装置19为一点探测器。通过移动平面反射镜14改变参考臂光程，两臂的干涉信号由点探测器19探测到，对某一空间深度的z方向的散射信号的低相干干涉探测，从而得到深度空间维度的采样体。最后由信号处理器20进行处理。
2)光谱域测量装置。光源11采用宽带低相干光，平面反射镜14固定不动，干涉信号探测装置19采用光谱仪。干涉信号经过光谱仪中的线阵相机同时记录干涉光谱。采用傅里叶分析方法分析干涉光谱信号，并行获取深度z方向的散射信息，从而得到深度维度空间的采样体。最后由信号处理器20进行处理。
3)扫频测量装置。光源11采用扫频光源，平面反射镜14固定不动，干涉信号探测装置19采用点探测器。点探测器分时记录扫频光源的低相干干涉光谱。采样傅里叶分析干涉光谱信号，并行获取深度z方向的散射信息，从而得到深度维度空间的采样体。最后由信号处理器20进行处理。
对于上述不同的测量装置，可分别结合图1叙述中所涉及的OCT扫描成像方式，分析生物膜组织缺陷。
图3为本发明实施例的整体结构示意图；图5为本发明方法定鉴定生物膜组织缺陷的具体流程示意图。一种基于弱相干干涉的生物膜胶原束取向光学检测装置，包括宽带低相干光源31、光环形器32、分光比为50:50的光纤耦合器33、第一偏振控制器46、第一光纤准直器件34、聚焦透镜35、平面高反射镜36、第二偏振控制器47、第二光纤准直器件37、扫描振镜38、物镜39、样品分散装置 40、第三光纤准直器件41、光栅42、傅里叶变换透镜43、高速线阵相机44、信号处理器模块与计算单元45、色散补偿器48、聚焦透镜49、二向色镜50、扫描透镜51。其中宽带低相干光源31采用中心波长为1325nm、带宽为100nm的超发光二极管光源，高速线阵相机44采用由2048像素单元组成的线阵扫描相机，样品臂中扫描透镜51选用焦距为54mm的透镜。其中信号处理器模块与计算单元45处理包括：利用OCT获得生物膜组织结构图像、鉴定生物膜组织缺陷、选取不同深度的结构图像进行最大值/平均值投影、分割投影图像、统计目标像素连通域数量n、判断n>2是否成立、鉴定正常生物膜组织、鉴定生物膜组织穿孔、开裂、通孔缺陷、计算相邻深度像素差分、统计极大值边界数量m、判断 m>2是否成立、鉴定生物膜组织分层缺陷、测定三维坐标和尺寸。
由本发明装置所使用的低相干宽带光源31发出的光，经过光环行器32后进入到分光比为50:50的光纤耦合器33，从光纤耦合器33出射的光被分成两部分子光束：其中一束光通过光纤经过第一偏振控制器46连接至参考臂中的第一光纤准直器件34，经过准直、色散补偿器48色散补偿和聚焦透镜35聚焦后照射到平面高反射镜36；另一束光通过光纤经过第二偏振控制器47连接至样品臂部分的第二光纤准直器件37，经过准直、扫描振镜38光路反射和聚焦透镜39、聚焦透镜49聚焦后照射到被测样品上。在扫描透镜51之前，采用二向色镜50将聚焦透镜49出射的光线实现OCT探测光路的90°转折。样品臂中的扫描振镜 38固定不动，使得低相干干涉仪能够并行探测得到样品空间同一位置在不同时刻的深度方向的散射信号。同时样品臂中的光路通过单模光纤传导光束，对待测样品散射回的光起到空间滤波的作用，即有效地减小散射信号中的多次散射成分。由参考臂中平面高反射镜36反射的光与样品臂中被测样品背向散射的光在光纤耦合器33处干涉，干涉光经过光谱仪(包括器件41～44)探测并被记录，而后由计算单元45采集并作信号分析处理。其中信号处理器模块与计算单元45 处理包括：进行生物膜组织结构图像获取，选取不同深度(z)的OCT生物膜结构图像进行最大值或平均值投影获得投影图像；将结构图像中背景噪声强度作为阈值对投影图像进行图像分割，分离为目标像素和背景像素；根据结构图像中目标像素的连通性(四连通或者八连通)对目标区域进行标记；判断连通域数量 n>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现穿孔、开裂、通孔缺陷，统计其对应的区域面积得到三维坐标位置和缺陷尺寸。对结构图像中相邻深度像素(z和z+1)的强度信号进行差分计算获取极大值边界；统计极大值边界数量m；判断极大值边界数量m>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现分层缺陷，统计其对应的区域面积得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
本发明根据OCT深度域强度信号可以得到生物膜组织缺陷三维坐标和尺寸，可用于指导修复和强化生物膜，提高植入人体的小叶性能。
图4示出的是拉平后的生物膜缺陷成像结果，为OCT采集的结构图，OCT 可实现三维结构成像。图4a为生物膜OCT结构投影图。图4b为图4a中虚线位置P1的断层横截面图，生物膜间存在分层缺陷。图4c为图4a中虚线位置P2 的断层横截面图，生物膜存在穿孔缺陷。
上述实验结果充分说明：本发明可实现无损、高分辨获取生物膜组织缺陷的三维坐标和尺寸，实现快速评估生物膜组织缺陷，从而进行修复和强化，以获取更高性能的人工心脏生物瓣膜小叶。
上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述方法包括：
利用OCT扫描成像生物膜组织，获得OCT生物膜组织三维结构图像；
根据OCT结构图像，鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷；测定生物膜组织缺陷的三维坐标位置和尺寸。
2.根据权利要求1所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述生物膜组织包括心包膜、主动脉瓣膜、硬脑膜、腹膜、隔膜或肠粘膜下层。
3.根据权利要求1所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述的生物膜组织缺陷包括分层、穿孔、开裂和通孔；所述的分层、穿孔、开裂为生物膜组织原生需要进行修复的缺陷，所述的通孔为生物膜组织缝合到人工心脏瓣膜后，由缝线订穿导致的需要进行强化的缺陷。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述的鉴定需用粘合剂进行修复和强化的生物膜组织缺陷，测定生物膜组织缺陷的三维坐标位置和尺寸，具体包括：鉴定穿孔、开裂、通孔的缺陷，测定穿孔、开裂、通孔缺陷的三维坐标位置和尺寸，以及鉴定分层的缺陷，测定分层的缺陷的三维坐标位置和尺寸。
5.根据权利要求4所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述的鉴定穿孔、开裂、通孔的缺陷，测定穿孔、开裂、通孔缺陷的三维坐标位置和尺寸：
选取不同深度(z)的OCT生物膜结构图像进行最大值或平均值投影获得投影图像；将结构图像中背景噪声强度作为阈值对投影图像进行图像分割，分离为目标像素和背景像素；根据结构图像中目标像素的连通性(四连通或者八连通)对目标区域进行标记；判断连通域数量n>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现穿孔、开裂、通孔缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
6.根据权利要求4所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述的鉴定分层的缺陷，测定分层的缺陷的三维坐标位置和尺寸：
对结构图像中相邻深度像素(z和z+1)的强度信号进行差分计算获取极大值边界；统计极大值边界数量m；判断极大值边界数量m>2是否成立；若不成立，则鉴定为正常生物膜组织；若成立，则鉴定生物膜组织出现分层缺陷，统计其对应的区域面积即可得到三维坐标位置和缺陷尺寸。
7.根据权利要求1或2或5或6所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述的利用OCT扫描成像生物膜组织，获得OCT生物膜组织三维结构图像具体为：利用OCT采集生物膜的干涉光谱，基于单个位置生物膜的干涉光谱提取深度域(z)强度信号；由快轴扫描方向(x)获得的多个深度域强度信号构成了OCT生物膜横截面(zx)结构图像；由慢轴扫描方向(y)获得的多个OCT生物膜横截面结构图像构成了OCT生物膜组织三维(zxy)结构图像。
8.根据权利要求7所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测方法，其特征在于：所述的利用OCT采集生物膜的干涉光谱包括如下方法：
通过扫描改变参考臂光程的时间域OCT成像方法；
或者利用光谱仪记录光谱干涉信号的光谱域OCT成像方法；
或者利用探测器记录光谱干涉信号的扫频OCT成像方法。
9.一种基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置，其特征在于，所述的装置包括：
一套OCT光学相干探测装置，用于采集二维或者三维空间内的生物膜干涉光谱；
一个或多个处理器，耦连至OCT光学相干探测装置，用于分析处理生物膜干涉光谱得到生物膜组织缺陷。
10.根据权利要求8所述的基于弱相干干涉的生物膜组织缺陷光学检测装置，其特征在于：所述的OCT光学相干探测装置是采用以下的一种：
包括低相干光源、干涉仪和探测器；
或者包括低相干光源、干涉仪和光谱仪；
或者包括扫频宽光谱光源、干涉仪和探测器。
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