KR20170051194A - 파장 가변 레이저를 이용한 대면적 oct 시스템과 3차원 이미지 보정 방법 - Google Patents

파장 가변 레이저를 이용한 대면적 oct 시스템과 3차원 이미지 보정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170051194A
KR20170051194A KR1020160103249A KR20160103249A KR20170051194A KR 20170051194 A KR20170051194 A KR 20170051194A KR 1020160103249 A KR1020160103249 A KR 1020160103249A KR 20160103249 A KR20160103249 A KR 20160103249A KR 20170051194 A KR20170051194 A KR 20170051194A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
interference
measurement object
depth direction
image processing
images
Prior art date
Application number
KR1020160103249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101861672B1 (ko
Inventor
이현기
유홍기
김창수
남형수
Original Assignee
주식회사 고영테크놀러지
한양대학교 산학협력단
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 주식회사 고영테크놀러지, 한양대학교 산학협력단 filed Critical 주식회사 고영테크놀러지
Priority to JP2018522042A priority Critical patent/JP6796133B2/ja
Priority to PCT/KR2016/011733 priority patent/WO2017073945A1/ko
Priority to EP16860128.4A priority patent/EP3369366B1/en
Priority to CN201680062807.5A priority patent/CN108348161B/zh
Priority to US15/771,931 priority patent/US10206580B2/en
Publication of KR20170051194A publication Critical patent/KR20170051194A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101861672B1 publication Critical patent/KR101861672B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062—Arrangements for scanning
    • A61B5/0066—Optical coherence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
    • G01B9/02004—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies using frequency scans
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02041—Interferometers characterised by particular imaging or detection techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02062—Active error reduction, i.e. varying with time
    • G01B9/02067—Active error reduction, i.e. varying with time by electronic control systems, i.e. using feedback acting on optics or light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02075—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration of particular errors
    • G01B9/02076—Caused by motion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02075—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration of particular errors
    • G01B9/02076—Caused by motion
    • G01B9/02077—Caused by motion of the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02083—Interferometers characterised by particular signal processing and presentation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/0209—Low-coherence interferometers
    • G01B9/02091—Tomographic interferometers, e.g. based on optical coherence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G01N21/45—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 대면적 OCT 시스템으로서, 각 파수(wave number)에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울에 의해 반사되어 생성된 기준광과, 레이저빔이 측정 대상물에 의해 반사되어 생성된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들에 기초하여, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 이미지 처리부를 포함할 수 있다. 이미지 처리부는, 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역(wave number domain)에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 측정 대상물의 특정 지점에 대하여, 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있고, 획득된 간섭 세기들에 기초하여 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있으며, 단시간 A-line 프로파일들 각각으로부터 각 파수 영역에 대응하는 깊이 값을 획득할 수 있고, 획득된 깊이 값들의 변동에 기초하여 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정할 수 있다.

Description

파장 가변 레이저를 이용한 대면적 OCT 시스템과 3차원 이미지 보정 방법{FULL-FIELD SWEPT-SOURCE OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY SYSTEM AND THREE-DIMENSIONAL IMAGE COMPENSATION METHOD FOR SAME}
본 발명은 파장 가변 레이저를 이용한 대면적 OCT 시스템과 그 시스템에서의 이미지의 보정 방법에 관한 것이다.
OCT 기술은, 생체 조직의 단면 이미지를 10~30㎛ 정도의 해상도로 이미지화할 수 있는 의료영상기술이다. OCT 시스템은, 레이저 빔이 기준 거울(reference mirror)에 의해 반사된 기준광과, 그 레이저 빔이 측정 대상물에 의해 반사된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 간섭 이미지들을 이용하여, 측정 대상물의 3차원 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
OCT 시스템은, 측정 대상물에 레이저 빔을 조사하는 방식에 따라, 싱글 포인트 스캐닝 OCT 시스템(single point scanning OCT system)과 대면적 OCT 시스템(full-field OCT system)으로 구분될 수 있다. 싱글 포인트 스캐닝 OCT 시스템에서는, 측정 대상물의 한 포인트에 조사되는 레이저 빔을 수평 방향으로 스캐닝하여 획득된 간섭 이미지들을 이용하여, 측정 대상물의 OCT 이미지가 생성될 수 있다. 대면적 OCT 시스템에서는, 레이저 빔의 수평 방향 스캐닝없이, 일정 면적을 가진 레이저 빔을 측정 대상물에 조사하여 획득된 간섭 이미지들을 이용하여, 측정 대상물의 OCT 이미지가 생성될 수 있다.
이와 같이, 대면적 OCT 시스템은, 수평 방향 스캐닝 과정 없이, 획득된 간섭 이미지들로부터 한 번에 일정 면적에 대한 간섭 신호들을 획득할 수 있기 때문에, 빠른 속도로 OCT 이미지를 생성할 수 있다. 반면, 측정 대상물의 한 포인트를 기준으로 간섭 신호 획득을 위해 필요한 측정 시간을 비교해 보면, 대면적 OCT 시스템이 싱글 포인트 스캐닝 OCT 시스템보다 측정 시간이 길어질 수 있다. 따라서, 대면적 OCT 시스템에서 간섭 이미지들을 획득하는 동안 측정 대상물의 움직임이 있다면, 간섭 신호들이 측정 대상물의 움직임에 영향을 받기 쉽다. 또한, 측정 대상물의 움직임이 포함된 간섭 신호들을 이용하여 생성된 OCT 이미지는, 측정 대상물의 움직임에 따른 아티팩트(artifact)를 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임 및 수평 방향 움직임을 측정할 수 있는 방법 및 이를 이용하는 대면적 OCT 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임 및 수평 방향 움직임의 측정 결과를 이용하여, OCT 이미지에서 측정 대상물의 움직임을 보상할 수 있는 방법 및 이를 이용하는 대면적 OCT 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템은, 각 파수(wave number)에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울에 의해 반사되어 생성된 기준광과, 상기 레이저빔이 측정 대상물에 의해 반사되어 생성된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들에 기초하여, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 이미지 처리부를 포함할 수 있고, 상기 이미지 처리부는, 상기 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역(wave number domain)에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여, 상기 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있고, 상기 획득된 간섭 세기들에 기초하여 상기 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있으며, 상기 단시간 A-line 프로파일들 각각으로부터 상기 각 파수 영역에 대응하는 깊이 값을 획득할 수 있고, 상기 획득된 깊이 값들의 변동에 기초하여 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 처리부는, 미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우(sliding wave number domain window)를 상기 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써 상기 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들이 선택될 때, 상기 선택된 간섭 이미지들로부터 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여 상기 파수들에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있고, 상기 획득된 간섭 세기들에 대하여 상기 파수 영역들 상에서 단시간 푸리에 변환을 수행하여, 상기 각 파수 영역에 대응하는 상기 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 깊이 값은 상기 단시간 A-line 프로파일들 각각의 피크에 상응하는 깊이 값일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 처리부는, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수를 생성할 수 있고, 상기 깊이 방향 움직임 함수를 적분하여 상기 깊이 방향 움직임에 대응하는 위상 보상 함수를 생성할 수 있으며, 상기 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서 간섭 세기들을 추출할 수 있고, 상기 위상 보상 함수에 기초하여, 상기 동일 지점 각각에 대해 상기 추출된 간섭 세기들의 파수 영역 상에서의 분포를 나타내는 간섭 신호들의 위상을 보상함으로써, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 보상할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 대면적 OCT 시스템은 상기 각 파수에 대응하는 복수의 간섭 이미지들을 생성하는 간섭계(interferometer)를 더 포함할 수 있고, 상기 간섭계는, 파장을 가변하여 상기 각 파수에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔을 방출하는 파장 가변 레이저, 기준 거울, 상기 파장 가변 레이저로부터의 상기 레이저빔의 일부를 통과시켜 상기 측정 대상물을 향해 조사하고, 상기 레이저빔의 다른 일부를 반사시켜 상기 기준 거울을 향해 조사하는 빔 스플리터 및 상기 반사광과 상기 기준광을 상기 빔 스플리터로부터 수신하여 상기 복수의 간섭 이미지들을 생성하는 촬상부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법은, 각 파수에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울에 의해 반사되어 생성된 기준광과, 상기 레이저빔이 상기 측정 대상물에 의해 반사되어 생성된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들을 이미지 처리부가 수신하는 단계, 상기 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여, 상기 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 이미지 처리부가 획득하는 단계, 상기 획득된 간섭 세기들에 기초하여 상기 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계, 상기 단시간 A-line 프로파일들 각각으로부터 상기 각 파수 영역에 대응하는 깊이 값을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계 및 상기 획득된 깊이 값들의 변동에 기초하여 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 상기 이미지 처리부가 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 단시간 A-line 프로파일들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계는, 미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 상기 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써 상기 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들이 선택될 때, 상기 선택된 간섭 이미지들로부터 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여 상기 파수들에 대응하는 간섭 세기들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계 및 상기 획득된 간섭 세기들에 대하여 상기 파수 영역들 상에서 단시간 푸리에 변환을 수행하여, 상기 파수 영역들에 대응하는 상기 단시간 A-line 프로파일들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법은, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수를 상기 이미지 처리부가 생성하는 단계, 상기 깊이 방향 움직임 함수를 적분하여 상기 깊이 방향 움직임에 대응하는 위상 보상 함수를 상기 이미지 처리부가 생성하는 단계, 상기 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서 간섭 세기들을 이미지 처리부가 추출하는 단계 및 상기 위상 보상 함수에 기초하여, 상기 동일 지점 각각에 대해 상기 추출된 간섭 세기들의 파수 영역 상에서의 분포를 나타내는 간섭 신호들의 위상을 상기 이미지 처리부가 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 컴퓨터 판독가능 저장매체는 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법의 각 단계를 수행하는 명령어들을 포함하는 프로그램을 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에 의하면, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임과 수평 방향 움직임이 측정될 수 있으며, 이러한 깊이 방향 움직임과 수평 방향 움직임이 동시에 측정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에 의하면, OCT 이미지에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임과 수평 방향 움직임이 보상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에 의하면, 측정 대상물의 깊이 방향 및 수평 방향 움직임의 측정 및 보상을 위한 알고리즘을 단순화하여, 빠른 속도로 OCT 이미지에서 측정 대상물의 움직임이 보상될 수 있다.
도 1은 대면적 OCT 시스템에서의 OCT 이미지 측정 방법 및 측정 대상물의 움직임의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 없을 때 생성된 2차원 OCT 이미지이다.
도 3은 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 있을 때 생성된 2차원 OCT 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 파장 가변 레이저의 파장을 순차적으로 변경하면서 획득된 복수의 간섭 이미지들을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 간섭 이미지에 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 적용하여 단시간 파수 영역 프로파일을 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 복수의 간섭 이미지들 각각에서 동일 지점으로부터 간섭 세기가 획득되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 단시간 파수 영역 프로파일에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행하여 획득된 단시간 A-line 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서 획득된 측정 대상물의 특정 지점에서의 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울이 깊이 방향으로 움직이지 않을 때 획득된 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울이 깊이 방향으로 움직이고 있을 때 획득된 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 보상되기 전의 2차원 OCT 이미지 및 스펙트로그램이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 보상된 후의 2차원 OCT 이미지 및 스펙트로그램이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템에서 복수의 단시간 A-line 프로파일들을 이미지 처리부가 획득하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라, OCT 이미지에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 보상하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 결정하고, 결정된 결과에 기초하여 OCT 이미지에서 수평 방향 움직임을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템에서 간섭 이미지들 간의 상호상관에 기초하여 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, OCT 이미지에서 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 보상하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명이 아래 제시된 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것으로 해석해서는 아니 된다.
본 실시예에서 사용되는 용어 "부"는 소프트웨어, FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일례로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"로 더 분리될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 다르게 정의되어 있지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 보다 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본원 명세서에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 이상 복수형의 표현도 함께 포함할 수 있으며, 이는 청구항에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용하는 것일 뿐 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것이 아니다.
본 명세서에서 사용되는 "포함하는" 및 "갖는"과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 문구 또는 문장에서 특별히 다르게 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 문구에서 기술되는 결정 또는 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되고, 이 표현은 결정 또는 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지는 않는다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
대면적 OCT 시스템은, 일정한 조사 면적을 갖는 레이저의 광이 기준 거울에 의해 반사되어 생성되는 기준광과, 동일 레이저 광이 측정 대상물에 의해 반사되어 생성되는 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는, 복수의 간섭 이미지들을 이용하여 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
도 1은 대면적 OCT 시스템에서의 OCT 이미지 측정 방법 및 측정 대상물의 움직임의 영향을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 대면적 OCT 시스템은, 일정한 조사 면적(120)을 가진 레이저의 광(110)이 측정 대상물(130)에 의해 반사된 반사광과, 동일한 레이저의 광(110)이 기준 거울에 의해 반사된 기준광 사이의 간섭에 의해 생성되는, 측정 대상물(130) 중 조사 면적(120)에 대응하는 측정 영역에 대한 간섭 이미지들을 획득할 수 있다. 대면적 OCT 시스템은, 획득된 간섭 이미지들로부터 측정 영역에 대한 간섭 신호들을 추출하여 측정 대상물(130)의 깊이 방향(121) 정보를 얻을 수 있고, 이에 기초하여 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
그런데, 만약 대면적 OCT 시스템에서 간섭 이미지들을 획득하는 동안 측정 대상물(130)의 움직임이 있다면, 간섭 신호들이 측정 대상물(130)의 움직임에 영향을 받기 쉽다. 또한, 측정 대상물(130)의 움직임이 반영된 간섭 신호들을 이용하여 생성된 OCT 이미지는, 측정 대상물(130)의 움직임에 따른 아티팩트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대면적 OCT 시스템에서 간섭 이미지들을 획득하는 동안 측정 대상물(130)이 깊이 방향(121)으로 움직인다면, 생성된 OCT 이미지는 측정 대상물(130)의 깊이 방향(121) 움직임에 따른 아티팩트를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은, 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 없을 때 생성된 2차원 OCT 이미지와, 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 있을 때 생성된 2차원 OCT 이미지를 각각 나타낸다. 도시된 2차원 OCT 이미지는, 측정 대상물의 x축 및 z축(깊이 방향 축) 단면을 나타내는 OCT 단면 이미지이다. 대면적 OCT 시스템은, 측정 대상물의 y축 방향에 따라 생성된 복수의 OCT 단면 이미지들(즉, x축 및 z축 단면을 나타내는 OCT 단면 이미지)을 결합하여, 3차원 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 없는 경우에는, 2차원 OCT 이미지 상에 거울의 형상(210)이 수평선 형태로 나타날 수 있다. 반면, 도 3에 도시된 바와 같이, 거울의 깊이 방향 움직임이 있는 경우에는, 2차원 OCT 이미지 상에 깊이 방향 움직임으로 인한 아티팩트가 잔상의 형태(310)로 나타날 수 있다. 이 경우, 2차원 OCT 이미지 상에서 거울의 형상이 명확하게 드러나지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 측정 대상물의 간섭 이미지들이 획득되는 각 시점에 대응하는 단시간 A-line(Axial-line) 프로파일의 피크를 관찰함으로써, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임이 측정될 수 있다. 여기서 "단시간 A-line 프로파일"이란, OCT 시스템 또는 대면적 OCT 시스템에서, 이하 보다 상세히 설명되는 실시예들에 따라 측정 대상물에 대해 획득된 간섭 이미지들 중 단시간 동안 변환된 레이저의 파장 영역에 대응하는 파수 영역에 포함된 간섭 이미지들 상에서의, 측정 대상물의 특정 지점에 대응하는 지점으로부터 획득된 간섭 세기들이, 파수 영역 상에서 단시간 푸리에 변환된 결과를 의미할 수 있다. 따라서, 이와 같이 측정된 깊이 방향 움직임에 기초하여 간섭 신호들의 위상을 보정함으로써, 깊이 방향 움직임이 보상된 OCT 이미지가 생성될 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 측정 대상물의 간섭 이미지들 간의 상호상관(cross-correlation)에 기초하여 측정 대상물의 수평 방향 움직임이 측정될 수 있다. 따라서, 이와 같이 측정된 수평 방향 움직임에 기초하여 간섭 이미지들 간의 이미지 정합(image registration)을 수행함으로써, 수평 방향 움직임이 보상된 OCT 이미지가 생성될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 대면적 OCT 시스템, 특히 파장 가변 레이저를 이용하는 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물의 깊이 방향 및 수평 방향 움직임을 측정하고, OCT 이미지에서 측정된 측정 대상물의 깊이 방향 및 수평 방향 움직임을 보상하는 방법이 구체적으로 설명된다.
<깊이 방향 움직임의 측정 및 보상>
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템(400)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 대면적 OCT 시스템(400)은 파장 가변 레이저(410), 렌즈(420), 빔 스플리터(430), 기준 거울(440), 촬상부(460), 저장부(470) 및 이미지 처리부(480)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 대면적 OCT 시스템(400)은, 파장 가변 레이저(410), 빔 스플리터(430), 기준 거울(440) 및 촬상부(460) 등을 이용하여 구현된 간섭계(interferometer)에 의해 생성된 간섭 이미지들을 이용하여 OCT 이미지를 생성할 수 있다. 대면적 OCT 시스템(400)의 간섭계의 구성은 이상 구성요소들과 그 연결관계에 한정되지 않으며, 실질적으로 동일한 간섭 이미지들을 생성할 수 있는 한, 간섭계의 구성요소들 및 그 연결관계가 다양한 방식으로 변경될 수 있다.
파장 가변 레이저(410)는, 파장을 가변하여 각 파수(wave number)에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔을 방출할 수 있는 레이저일 수 있다. 파장 가변 레이저(410)로부터 조사되는 레이저빔의 일부는 기준 거울(440)에 의해 반사되어 기준광이 생성될 수 있다. 또한, 파장 가변 레이저(410)로부터 조사되는 레이저빔의 다른 일부는 측정 대상물(450)로 조사되어 측정 대상물(450)에 의해 반사되어 반사광이 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 파장 가변 레이저(410)로부터의 레이저빔이 렌즈(420)에 조사되면, 렌즈(420)가 입사되는 레이저빔을 굴절시킴으로써, 일정한 조사 면적을 갖는 레이저빔이 출사될 수 있다. 일 예에 따르면, 파장 가변 레이저(410)와 렌즈(420)는 광섬유(412)를 통해 연결될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 파장 가변 레이저(410)로부터의 레이저빔이 자유 공간(free space) 또는 대기를 통해 직접 렌즈(420)로 전달될 수도 있다.
렌즈(420)에 의해 굴절된 레이저빔의 일부는, 빔 스플리터(430)를 통과하여 측정 대상물(450)을 향해 조사될 수 있다. 한편, 렌즈(420)에 의해 굴절된 레이저빔의 다른 일부는 빔 스플리터(430)에서 반사되어 기준 거울(440)을 향해 조사될 수 있다. 또한 빔 스플리터(430)는, 기준 거울(440)로부터 반사된 레이저빔(즉, 기준광)을 통과시켜 촬상부(460)에 전달하는 한편, 측정 대상물(450)로부터 반사된 레이저빔(즉, 반사광)을 반사시켜 촬상부(460)로 전달할 수 있다.
촬상부(460)는, 반사광과 기준광을 빔 스플리터(430)로부터 수신하여, 기준광과 반사광의 사이의 간섭에 의해 형성되는 간섭 이미지를 결상할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 촬상부(460)는, 파장 가변 레이저(410)의 파장이 순차적으로 변경되는 각 시점 마다, 간섭 이미지를 생성할 수 있다. 따라서, 대면적 OCT 시스템(400)은, 파장 가변 레이저(410)의 파장을 스위핑하는 동안, 간섭계에 포함된 촬상부(460)에 의해 복수의 간섭 이미지들을 순차적으로 결상 및 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 촬상부(460)는, 카메라 또는 비디오 카메라 등을 이용하여 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템(400)에서, 파장 가변 레이저(410)의 파장을 순차적으로 변경하면서 획득된 복수의 간섭 이미지들(510, 520, 530, 540, 550)을 나타내는 도면이다. 예를 들어, 간섭 이미지들(510, 520, 530, 540, 550)은, 파장 가변 레이저(410)의 파장이 λ1, λ2, λ3, λ4 및 λ5로 변경되는 각 시점(t1, t2, t3, t4 및 t5)에서 촬상부(460)에 의해 생성될 수 있다. 이때 파장이 λ1으로부터 λ5까지 변경되는 각 시점은 파수로서 정의될 수도 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, λ1, λ2, λ3, λ4 및 λ5은 각각 파수 k1, k2, k3, k4 및 k5에 대응할 수 있고, 파수 k1, k2, k3, k4 및 k5는 파장이 λ1으로부터 λ5까지 변경되는 각 시점을 나타낼 수 있다. 파수 kn과 파장 λn 사이의 변환 관계는 다음 수식을 이용하여 정의될 수 있다.
Figure pat00001
도 4를 다시 참조하면, 저장부(470)는 촬상부(460)로부터 생성된 복수의 간섭 이미지들을 수신하여 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저장부(470)는 적어도 하나의 휘발성 메모리 장치 또는 비휘발성 메모리 장치 각각 또는 이들의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 구체적으로, 저장부(470)는, DRAM, SRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치 또는 플래시 메모리, 하드 디스크, MRAM, PRAM 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 각각 또는 이들의 조합을 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 처리부(480)는, 저장부(470)에 저장된 복수의 간섭 이미지들을 이용하여, 측정 대상물(450)의 OCT 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 이미지 처리부(480)는 저장부(470)에 저장된 복수의 간섭 이미지들에 기초하여, 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 대면적 OCT 시스템(400)이 촬상부(460)와 이미지 처리부(480)의 사이에 저장부(470)를 포함하지만, 다른 실시예에서 대면적 OCT 시스템(400)은, 저장부(470)를 생략할 수 있으며, 이미지 처리부(480)가 촬상부(460)로부터 직접 간섭 이미지들을 수신할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 대면적 OCT 시스템(400)은 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 디스플레이하거나 또는 깊이 방향 움직임이 보상된 OCT 이미지를 디스플레이할 수 있는 디스플레이부(490)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부(490)는, 이미지 처리부(480)로부터 OCT 이미지 또는 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 관한 정보를 수신하여 디스플레이할 수 있다.
이하에서는, 이미지 처리부(480)에서 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정하는 방법에 관해 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 파장 가변 레이저(410)의 파장을 스위핑하는 동안, 간섭계는 복수의 간섭 이미지들을 순차적으로 생성할 수 있다. 간섭계에 의해 생성된 복수의 간섭 이미지들은 저장부(470)에 저장되거나, 이미지 처리부(480)로 직접 전달될 수 있다.
이미지 처리부(480)는 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역(wave number domain)에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대하여, 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다. 구체적으로, 이미지 처리부(480)는 미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우(sliding wave number domain window)를 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용하여, 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 슬라이딩 파수 영역 윈도우에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들을 추출할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 이와 같이 획득된 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대하여, 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템(400)에서, 간섭 이미지들에 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 적용하여 단시간 파수 영역 프로파일을 획득하는 과정을 나타내는 도면이다. 여기서 "단시간 파수 영역 프로파일"이란 단시간 동안의 파장 변경에 해당하는 파수의 변화에 따른 간섭 세기의 변화를 의미할 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 이미지 처리부(480)는, 복수의 간섭 이미지들에 대해, 파수 영역에서 크기가 5인 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 적용함으로써, 파장이 4번 변화되는 각 단시간 동안의 간섭 세기들을 순차적으로 획득할 수 있다. 즉, 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)가 파수 영역에서 이동함에 따라, 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)의 크기(size) 내에 포함되는 파수들에 각각 대응하는 간섭 이미지로부터 간섭 세기들이 획득될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)가 k1내지 k5의 파수 영역에 적용되면, 이미지 처리부(480)는 파수가 k1에서 k5까지 변경되는 단시간 동안 획득된 간섭 이미지들(510, 520, 530, 540, 550)로부터 간섭 세기들(610, 620, 630, 640, 650)을 획득할 수 있다. 이후 이미지 처리부(480)는 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 순서를 따라, 다음 파수 영역, 즉 k2내지 k6의 파수 영역에 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 적용하여, 간섭 세기들을 획득할 수 있다.
이 경우, 간섭 세기는 복수의 간섭 이미지들 상에서, 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대응하는 동일한 지점에서 각각 획득될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 이미지 처리부(480)가 k1내지 k5의 파수 영역에 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 적용하면, 이 파수 영역에서 획득된 간섭 이미지들(510, 520, 530, 540, 550) 상에서, 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대응하는 동일 지점들(511, 521, 531, 541, 551)로부터 각각 간섭 세기를 획득할 수 있다.
이와 같이 복수의 간섭 이미지들에 대해 슬라이딩 파수 영역 윈도우가 순차적으로 적용되어, 각 단시간의 파수 영역에서의 간섭 세기들이 획득되면, 이미지 처리부(480)는 각 파수 영역에서의 간섭 세기들에 기초하여 각 단시간의 파수 영역에 대응하는 복수의 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다. 구체적으로, 먼저 이미지 처리부(480)는, 각 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 적용하여 획득된 단시간 동안의 간섭 세기들에 대한 단시간 파수 영역 프로파일을 획득할 수 있다. 또한, 이미지 처리부(480)는 획득된 단시간 파수 영역 프로파일들 각각에 대해 파수 영역 상에서 단시간 푸리에 변환(short-time Fourier transform)을 수행하여 복수의 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하여 설명하면, 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)가 k1내지 k5의 파수 영역에 적용될 때에, 이미지 처리부(480)는 이 단시간의 파수 영역에서의 간섭 세기들(610, 620, 630, 640, 650)의 파수 영역 분포를 나타내는 단시간 파수 영역 프로파일을 획득할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 이 단시간 파수 영역 프로파일에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행함으로써, 단시간 파수 영역 프로파일로부터 단시간 A-line 프로파일을 획득할 수 있다. 동일한 방법으로, 이미지 처리부(480)는 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 순차적으로 적용하여 획득된 다른 단시간의 파수 영역들에서의 간섭 세기들에 대해서도 각각 단시간 파수 영역 프로파일을 획득하고, 이들에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행하여 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템(400)에서, 단시간 파수 영역 프로파일에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행하여 획득된 단시간 A-line 프로파일을 나타내는 일례이다. 단시간 파수 영역 프로파일에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행하면, 이미지 처리부(480)는 측정 대상물(450)의 특정 지점에서의 깊이(가로축)에 따른 단시간 파수 영역 프로파일의 세기(세로축) 정보를 획득할 수 있다. 도 8에 도시된 단시간 A-line 프로파일 그래프의 가로축에 표시된 A.U.는 arbitrary unit을 의미하는 약자이다. 이하 다른 도면들에 표시된 A.U.도 동일한 의미를 갖는다.
이미지 처리부(480)는, 이와 같은 각 단시간 A-line 프로파일에서 깊이 값을 관찰함으로써, 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정할 수 있다. 구체적으로, 이미지 처리부(480)는, 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 순차적으로 적용하여 획득된 단시간 파수 영역 프로파일들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들 각각에서 피크에 상응하는 깊이 값을 획득할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 획득된 깊이 값들의 파수에 대한 변동에 기초하여 측정 대상물(450)의 깊이 방향의 움직임을 결정할 수 있다. 이 경우 각 파수는 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 각 시점에 대응될 수 있으므로, 파수에 대한 변동은 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 동안의 시간의 경과 내지 변화에 대응될 수 있다. 따라서, 깊이 값들의 파수에 대한 변동은 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 동안 깊이 값들의 시간에 대한 변동을 의미할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템(400)에서 획득된 측정 대상물(450)의 특정 지점에서의 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램(spectrogram)의 예시이다. 스펙트로그램은 파수(가로축)에 따른 깊이(세로축) 값의 분포로 표현될 수 있다. 도 6 및 8을 함께 참조하여 설명하면, 이미지 처리부(480)는, k1 내지 k5의 파수 영역의 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)로부터 획득된 간섭 세기들(610, 620, 630, 640, 650)에 기초하여 도 8에 도시된 바와 같은 단시간 A-line 프로파일을 획득할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 획득된 단시간 A-line 프로파일에서 피크(810)에 상응하는 깊이 값(910)을 획득할 수 있다. 이 경우, 획득된 깊이 값(910)은, 단시간 A-line 프로파일의 획득에 적용된 파수 영역에 포함된 파수들의 대표값, 예를 들어 평균값 내지 중앙값에 대한 깊이 값(910)으로 결정될 수 있다. 예를 들어, k1 내지 k5의 파수 영역에서 획득된 깊이 값(910)은 중앙값인 k3에 대한 깊이 값(910)으로서 결정될 수 있다.
이후, 이미지 처리부(480)는, 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 이동하면서 획득된 간섭 세기들에 기초하여 각각 단시간 A-line 프로파일을 획득할 수 있다. 동일한 방법으로, 이미지 처리부(480)는 획득된 각 단시간 A-line 프로파일에서 피크에 상응하는 깊이 값을 획득함으로써, 이후의 파장 변환 시점인 k4, k5, k6, k7 각각에 대응하는 측정 대상물(450)의 깊이 값들(920, 930, 940, 950)을 획득할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이미지 처리부(480)는 각 파장 변환 시점(k3, k4, k5, k6, k7)에 대응하는 측정 대상물(450)의 깊이 값들(910, 920, 930, 940, 950)을 관찰함으로써, 파장 가변 레이저(410)의 파장을 스위핑하는 동안의 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정할 수 있다.
이와 같이 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임이 결정되면, 이미지 처리부(480)는 OCT 이미지를 획득하는 동안의 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 또한, 이미지 처리부(480)는 결정된 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 기초하여, OCT 이미지에서 깊이 방향 움직임의 영향을 보상할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이미지 처리부(480)는 저장부(470)에 간섭계에 의해 생성된 모든 간섭 이미지들을 미리 저장해둔 후, 이를 이용하여 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정하고, 이를 디스플레이부(490)를 통해 디스플레이할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 이미지 처리부(480)는, 간섭계에 의해 간섭 이미지가 생성될 때마다, 이를 수신하여 실시간으로 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정하고, 디스플레이부(490)를 통해 디스플레이할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울이 깊이 방향으로 움직이지 않을 때와 그 거울이 깊이 방향으로 움직일 때 각각 획득된 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램이다. 구체적으로, 도 2 및 도 3을 함께 참조하여 설명하면, 도 10은, 도 2에 도시된 바와 같이 거울이 깊이 방향으로 움직이지 않을 때, 거울의 한 지점(230)을 기준으로 측정된 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램이다. 깊이 방향 움직임이 없으므로, 파수로 표현된 파장 가변 레이저의 파장이 변경되는 각 시점에서, A-line 프로파일의 피크의 깊이 방향의 위치(1010)에 변화가 없다. 한편, 도 10의 위치(1010) 아래쪽에 나타난 다른 흰 선들은 레이저빔이 대면적 OCT 시스템(400)에 사용된 광학 부품들에서 반사된 반사광들 간의 간섭으로 인해 생성된 아티팩트이다.
도 11은, 도 3에 도시된 바와 같이 거울이 깊이 방향으로 움직이고 있을 때, 거울의 한 지점(330)을 기준으로 측정된 깊이 방향 움직임을 나타내는 스펙트로그램이다. 깊이 방향 움직임이 있으므로, A-line 프로파일의 피크의 깊이 방향의 위치(1110)가 파장 가변 레이저의 파장이 변경되는 각 시점에서, 깊이 방향의 움직임에 따라 변화하고 있다.
상술한 과정을 통해 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임이 결정되면, 이미지 처리부(480)는 이에 기초하여 OCT 이미지에서 간섭 신호의 위상에 대한 깊이 방향 움직임의 영향을 보상할 수 있다. 이를 위해, 이미지 처리부(480)는 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수를 생성한 후, 깊이 방향 움직임 함수를 적분하여 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 대응하는 위상 보상 함수를 생성할 수 있다. 이후, 이미지 처리부(480)는 위상 보상 함수에 기초하여, OCT 이미지 생성을 위한 간섭 신호들의 위상을 보상함으로써, 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 보상할 수 있다.
구체적으로, 도 9를 다시 참조하여 설명하면, 이미지 처리부(480)는 측정 대상물(450)의 파장 변경의 각 시점에서의 깊이 방향 움직임에 대응하는, 파수의 변화(예컨대, 파수가 k3, k4, k5, k6, k7으로 변화)에 따른 A-line 프로파일의 피크의 깊이 값의 변화(예컨대, 깊이 값이 910, 920, 930, 940, 950으로 변화)에 대해, 커브 피팅(curve fitting)을 실행하여 깊이 방향 움직임 함수(960)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 커브 피팅을 실행하기 위한 기준 함수를 다음과 같이 정의할 수 있다.
a0+a1·cos(w1·k)+a2·sin(w1·k) (여기서, a0는 상수, a1는 코사인 함수의 크기, a2는 사인 함수의 크기, w1은 코사인 및 사인 함수의 주파수, k는 파수)
이미지 처리부(480)는 파수의 변화에 따른 A-line 프로파일의 피크의 깊이 값의 변화에 대해, 위 기준 함수를 이용한 커브 피팅을 실행하여 기준 함수의 변수들인 a0, a1, a2 및 w1의 값들을 결정할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 결정된 변수 값들을 기준 함수에 적용함으로써, 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수(960)를 생성할 수 있다.
커브 피팅은 예를 들어 회귀 분석법, 선형 보간법 또는 스플라인 보간법과 같이 공지된 커브 피팅 알고리즘들 중에서 하나를 적절히 선택하여 실행될 수 있다. 또한, 기준 함수는 삼각 함수, 다항 함수, B-스플라인 곡선 등을 포함하는, 측정 대상물(450)의 움직임을 잘 표현할 수 있는 형태의 함수들 중의 어느 하나가 선택될 수 있다.
위상 보상 함수는, 생성된 깊이 방향 움직임 함수를 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 전체 구간에 대응하는 파수 영역을 적분 구간으로 한 적분을 수행하여 생성될 수 있다. 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임이 있는 경우, OCT 이미지 생성에 사용되는 간섭 신호들의 위상이 깊이 방향 움직임에 의해 왜곡될 수 있다. 위상 보상 함수는, 파장이 변경되는 각 시점에서의 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 따른 위상의 왜곡 정도를 나타낼 수 있다. 따라서, 위상 보상 함수에 기초하여 간섭 신호들의 위상을 보상함으로써, 이미지 처리부(480)는 깊이 방향 움직임의 영향이 보상된 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
예를 들어, 위상 왜곡이 보상되기 전의 간섭 신호를 I(k)라 하고, 위상 왜곡이 보상된 후의 간섭 신호를 Icomp(k)라 가정한다. 여기서, 간섭 신호는, 간섭 이미지들 상에서, 측정 대상물(450)의 어느 한 지점에 대응하는 지점에서 획득된 간섭 세기들의 파수 영역 분포를 나타내는 신호로서 정의될 수 있다. 위상 보상 함수를 θ(k)라 하면, 다음의 관계식을 통해 간섭 신호에서 위상 왜곡을 보상할 수 있다.
Icomp(k) = I(k)·e- iθ (k) (여기서 k는 파수를 나타냄)
이미지 처리부(480)는, 위 관계식을 통해 간섭 이미지 상에서, 측정 대상물(450)의 한 지점에 대응하는 지점에서의 간섭 신호의 위상 왜곡을 보상할 수 있다. 따라서, 이미지 처리부(480)는 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서의 간섭 세기들을 추출하여, 측정 대상물(450)의 측정 영역 상에서 모든 간섭 신호들을 획득한 후, 동일한 방법으로 모든 간섭 신호들의 위상 왜곡을 보상함으로써, 깊이 방향 움직임의 영향이 모두 보상된 OCT 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 측정 대상물(450)의 각 지점 마다 위상 보상 함수를 생성하고, 측정 대상물(450)의 각 지점에 대응하는 위상 보상 함수를 각각 이용하여 측정 대상물(450)의 각 지점에서의 깊이 방향 움직임을 보상할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 보상되기 전의 2차원 OCT 이미지(1210) 및 스펙트로그램(1220)을 나타낸다. 2차원 OCT 이미지(1210)는, 측정 대상물의 x축 및 z축(깊이 방향 축) 평면의 이미지이다. 2차원 OCT 이미지(1210)에는 거울의 깊이 방향 움직임이 아티팩트로서 포함되어 있어, 거울의 평면적 형상이 명확히 드러나지 않고 있다. 한편, 스펙트로그램(1220)은, 거울의 한 지점(1211)을 기준으로, 파장 가변 레이저의 파장이 변경되는 각 시점에서의 깊이 방향 움직임을 나타낸다. 즉, 스펙트로그램(1220)에는, 거울의 깊이 방향 움직임이 정현파 형상과 유사하게 나타나고 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 OCT 시스템에서, 측정 대상물인 거울의 깊이 방향 움직임이 보상된 후의 2차원 OCT 이미지(1310) 및 스펙트로그램(1320)을 나타낸다. 2차원 OCT 이미지(1310)에는, 거울의 깊이 방향 움직임이 보상되어, x축 및 z축 평면 상에서 거울의 평면적 형상이 명확하게 드러나고 있다. 거울의 깊이 방향 움직임이 보상되었기 때문에, 거울의 한 지점(1311)을 기준으로 획득된 스펙트로그램(1320)은, 파장 가변 레이저의 파장이 변경되는 각 시점에서의 A-line 프로파일의 피크의 위치가 일정하게 유지되고 있음으로 보여주고 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템(400)에서 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하 각 단계에 대해서 도면을 참조하여 보다 구체적으로 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정하는 방법이 설명된다.
먼저, 단계 S1410에서, 이미지 처리부는, 각 파수에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울에 의해 반사되어 생성된 기준광과, 레이저빔이 측정 대상물에 의해 반사되어 생성된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 이미지 처리부(480)는 파장 가변 레이저(410), 빔 스플리터(430), 기준 거울(440) 및 촬상부(460) 등을 이용하여 구현된 간섭계로부터 복수의 간섭 이미지들을 수신할 수 있다. 이 경우, 간섭계는 촬상부(460)를 통해, 파장 가변 레이저(410)에서 방출된, 각 파수에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울(440)에서 반사된 기준광과 파장 가변 레이저(410)로부터의 레이저빔이 측정 대상물(450)에 의해 반사된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 간섭 이미지들은 파장 가변 레이저(410)의 파장이 순차적으로 변경된 각 시점에서 생성될 수 있다.
단계 S1410에서 복수의 간섭 이미지들이 수신되면, 단계 S1420에서, 이미지 처리부는 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 측정 대상물의 특정 지점에 대하여, 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(480)는 미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용하여, 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 슬라이딩 파수 영역 윈도우에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들을 추출할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 이와 같이 획득된 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대하여, 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다.
다음으로, 단계 S1430에서, 이미지 처리부는 획득된 간섭 세기들에 기초하여 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다. 구체적으로, 도 15을 참조하여 설명하면, 이미지 처리부는 단계 S1431에서, 미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들이 선택될 때, 선택된 간섭 이미지들로부터 측정 대상물의 특정 지점에 대하여 파수들에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 이미지 처리부(480)는 파수 영역에서 크기가 5인 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써, 파장이 4번 변화되는 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들이 선택될 수 있다. 이때 이미지 처리부(480)는 선택된 간섭 이미지들로부터 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대하여 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다.
만약 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)가 k1 내지 k5의 파수 영역에서 적용되면, 이미지 처리부(480)는 파수가 k1부터 k5까지 변경되는 단시간 동안 획득된 간섭 이미지들(510, 520, 530, 540, 550)로부터 간섭 세기들(610, 620, 630, 640, 650)을 획득할 수 있다. 이후 이미지 처리부(480)는 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 순서를 따라, 다음 파수 영역인 k2 내지 k6의 파수 영역에 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 적용하여, 간섭 세기들을 획득할 수 있다. 동일한 방식으로, 이미지 처리부(480)는 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써, 해당 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득할 수 있다. 이 경우, 간섭 세기는 복수의 간섭 이미지들 상에서, 측정 대상물(450)의 특정 지점에 대응하는 동일한 지점에서 각각 획득될 수 있다.
단계 S1431에서 간섭 세기들이 획득되면, 단계 S1432에서, 이미지 처리부는 획득된 간섭 세기들에 대하여 파수 영역들 상에서 단시간 푸리에 변환을 수행하여, 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(480)는 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)의 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들 대하여, 해당 파수 영역 상에서 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행함으로써, 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다. 구체적으로, 이미지 처리부(480)는 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 순차적으로 적용하여 획득된 간섭 세기들에 대해서 단시간 파수 영역 프로파일들을 획득하고, 획득된 단시간 파수 영역 프로파일들 각각에 대해 파수 영역 상에서 단시간 푸리에 변환을 수행하여 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)가 k1내지 k5의 파수 영역에 적용될 때에, 이미지 처리부(480)는 이 단시간의 파수 영역에서의 간섭 세기들(610, 620, 630, 640, 650)의 파수 영역 분포를 나타내는 단시간 파수 영역 프로파일을 획득할 수 있다. 이미지 처리부(480)는 이 단시간 파수 영역 프로파일에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행함으로써, 단시간 파수 영역 프로파일로부터 단시간 A-line 프로파일을 획득할 수 있다. 동일한 방법으로, 이미지 처리부(480)는 슬라이딩 파수 영역 윈도우(660)를 순차적으로 적용하여 획득된 다른 단시간의 파수 영역들에서의 간섭 세기들에 대해서도 각각 단시간 파수 영역 프로파일을 획득하고, 이들에 대해 파수에 대한 단시간 푸리에 변환을 수행하여 단시간 A-line 프로파일들을 획득할 수 있다.
다시 도 14를 참조하면, 단계 S1440에서, 이미지 처리부는 단시간 A-line 프로파일들 각각으로부터 각 파수 영역에 대응하는 깊이 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(480)는 슬라이딩 파수 영역 윈도우의 각 파수 영역에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들 각각에서 단시간 A-line 프로파일의 피크에 상응하는 깊이 값을 획득할 수 있다. 획득된 깊이 값들은 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 각 시점에서의 측정 대상물(450)의 특정 지점의 깊이 값을 나타낼 수 있다.
다음으로, 단계 S1450에서, 이미지 처리부는 획득된 깊이 값들의 변동에 기초하여 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 이미지 처리부(480)는 각 파장 변환 시점(k3, k4, k5, k6, k7)에 대응하는 측정 대상물(450)의 깊이 값들(910, 920, 930, 940, 950)의 변동을 관찰함으로써, 파장 가변 레이저(410)의 파장을 스위핑하는 동안의 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임을 결정할 수 있다.
이와 같이, 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임이 결정되면, 이미지 처리부(480)는 이에 기초하여, 측정 대상물(450)의 OCT 이미지에서 깊이 방향 움직임의 영향을 보상할 수 있다. 구체적으로, 도 16을 참조하여 설명하면, 먼저 단계 S1610에서, 이미지 처리부는 측정 대상물의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 이미지 처리부(480)는, 파장 변경의 각 시점에서의 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 대응하는, 파수의 변화(예컨대, 파수가 k3, k4, k5, k6, k7으로 변화)에 따른 A-line 프로파일의 피크의 깊이 값의 변화(예컨대, 깊이 값이 910, 920, 930, 940, 950으로 변화)에 대해, 커브 피팅을 실행하여 깊이 방향 움직임 함수(960)를 생성할 수 있다.
단계 S1610에서 깊이 방향 움직임 함수가 생성되면, 단계 S1620에서, 이미지 처리부는 깊이 방향 움직임 함수를 적분하여 깊이 방향 움직임에 대응하는 위상 보상 함수를 생성할 수 있다. 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임이 있는 경우, OCT 이미지 생성에 사용되는 간섭 신호들의 위상이 깊이 방향 움직임에 의해 왜곡될 수 있다. 위상 보상 함수는 파장이 변경되는 각 시점에서의 측정 대상물(450)의 깊이 방향 움직임에 따른 위상의 왜곡 정도를 나타낼 수 있다. 이미지 처리부(480)는 깊이 방향 움직임 함수를 적분함으로써, 이와 같은 위상 보상 함수를 생성할 수 있다.
다음으로, 단계 S1630에서, 깊이 방향 움직임을 보상할 대상을 획득하기 위해, 이미지 처리부는 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서 간섭 세기들을 추출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 간섭 세기들의 파수 영역 상에서의 분포를 나타내는 간섭 신호가 깊이 방향 움직임이 보상될 대상이 될 수 있다. 따라서, 이미지 처리부(480)는 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서 간섭 세기들을 추출함으로써, 깊이 방향 움직임이 보상될, 측정 대상물(450)의 측정 영역에서 생성 가능한 모든 간섭 신호들을 획득할 수 있다.
단계 S1630에서 간섭 세기들이 추출되면, 단계 S1640에서, 이미지 처리부는 위상 보상 함수에 기초하여, 동일 지점 각각에 대해 추출된 간섭 세기들의 파수 영역 상에서의 분포를 나타내는 간섭 신호들의 위상을 보상할 수 있다. 예를 들어, 위상 왜곡이 보상되기 전의 간섭 신호를 I(k)라 하고, 위상 왜곡이 보상된 후의 간섭 신호를 Icomp(k)라 하고, 위상 보상 함수를 θ(k)라 하면, 이미지 처리부(480)는 다음의 관계식을 통해 간섭 신호에서 위상 왜곡을 보상할 수 있다.
Icomp(k) = I(k)·e-iθ(k) (여기서 k는 파수를 나타냄)
이미지 처리부(480)는 위 관계식을 통해 간섭 이미지 상에서 측정 대상물(450)의 한 지점에 대응하는 지점에서의 간섭 신호의 위상 왜곡만을 보상할 수 있다. 이미지 처리부(480)는, 단계 S1630에서 획득된, 동일 지점 각각에 대해 추출된 간섭 세기들을 이용하여 측정 대상물(450)의 측정 영역에서 생성 가능한 모든 간섭 신호들을 획득한 후, 위상 보상 함수에 기초하여 모든 간섭 신호들의 위상 왜곡을 보상할 수 있다. 이와 같이, 간섭 이미지 상의 모든 지점에서의 간섭 신호들의 위상 왜곡을 보상함으로써, 이미지 처리부(480)는 깊이 방향 움직임의 영향이 모두 보상된 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
<수평 방향 움직임 측정 및 보상>
이하에서는 대면적 OCT 시스템(400)에서 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정하는 방법 및 이를 이용하여 OCT 이미지에서 수평 방향 움직임을 보상하는 방법이 설명된다.
측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임은, 대면적 OCT 시스템(400)에서 파장 가변 레이저(410)의 파장을 변경하는 각 시점에서 간섭 이미지들을 획득하는 동안의 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임일 수 있다. 측정 대상물(450)이 수평 방향으로 움직인다면, 간섭 이미지들 상의 동일 지점에서 측정 대상물(450)의 다른 측정 부위가 나타날 수 있다. 따라서, 간섭 이미지들 상의 동일 지점에서 간섭 신호를 획득하면, 간섭 신호는 측정 대상물(450)의 다른 측정 부위에 관한 정보를 일부 포함할 수 있다. 따라서, 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임이 있다면, 생성된 OCT 이미지 상에서 수평 방향 움직임이 잔상의 형태로 나타날 수 있다.
예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 파장 가변 레이저(410)의 파장이 변경되는 동안 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임이 있다면, 촬상부(460)에서 순차적으로 획득된 간섭 이미지들(1710, 1720, 1730, 1740, 1750, 1760, 1770) 중 일부(1740, 1770)는, 관측 시야가 이동한 것과 같은 형태로 촬영될 수 있다. 따라서, 간섭 이미지들 상의 동일 지점을 기준으로 간섭 이미지들(1710, 1720, 1730, 1750, 1760)과 간섭 이미지들(1740, 1770)을 비교하면, 간섭 이미지들(1740, 1770)에는 측정 대상물(450)의 다른 측정 부위가 포함될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 대면적 OCT 시스템(400)에서 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하 각 단계에 대해서 도면을 참조하여 보다 구체적으로 수평 방향 움직임을 측정하는 방법이 설명된다.
먼저, 단계 S1810에서, 이미지 처리부는 파장 가변 레이저의 파장을 변경하는 동안 측정 대상물의 복수의 간섭 이미지들을 순차적으로 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 17을 참조하면, 이미지 처리부(480)는 파장 가변 레이저(410)의 파장을 변경하는 동안, 파장 가변 레이저(410)로부터의 광이 기준 거울(440)에 의해 반사된 기준광과 파장 가변 레이저(410)로부터의 광이 측정 대상물(450)에 의해 반사된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들(1710 내지 1770)을 순차적으로 생성할 수 있다.
단계 S1810에서 복수의 간섭 이미지들이 생성되면, 단계 S1820에서, 이미지 처리부는 복수의 간섭 이미지들 중 임의의 2장의 간섭 이미지 간의 상호상관(cross-correlation)에 기초하여, 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 측정할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(480)는 획득된 복수의 간섭 이미지들 중 수평 방향 움직임이 나타난 임의의 2장의 간섭 이미지 간의 상호상관(cross-correlation)에 기초하여, 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수평 방향 움직임이 없다면, 2장의 간섭 이미지 간의 상호상관이 수평 방향 움직임이 있는 경우에 계산된 상호상관에 비해 클 수 있다. 따라서, 이와 같은 원리에 기초하여, 이미지 처리부(480)는 측정 대상물(450)이 수평 방향으로 움직인 정도를 결정할 수 있다.
구체적으로, 이미지 처리부(480)는 2장의 간섭 이미지 중 하나의 간섭 이미지의 좌표 값들을 변화시켜 간섭 이미지를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이미지 처리부(480)는 2장의 간섭 이미지 중 하나의 간섭 이미지를 수평 방향으로 이동시키면서, 두 간섭 이미지들 간의 상호상관이 최대가 될 때의 좌표 값들을 획득할 수 있다. 따라서, 이미지 처리부(480)는 상호상관이 최대가 될 때의 좌표 값들과 수평 방향으로 이동시키기 전의 간섭 이미지의 좌표 값들 간의 차이에 기초하여, 측정 대상물(450)이 수평 방향으로 움직인 정도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 순차적으로 획득된 모든 간섭 이미지들에 포함된 연속적인 2장의 간섭 이미지들 간의 수평 방향 움직임이 모두 측정되면, 이미지 처리부(480)는 복수의 간섭 이미지들 중 어느 한 간섭 이미지를 기준으로 모든 간섭 이미지들에 나타난 측정 대상물(450)의 상대적인 움직임을 결정할 수 있다.
이하, 도 17을 참조하여 임의의 2장의 이미지 간의 상호상관에 기초하여 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정하는 방법이 보다 자세히 설명된다.
먼저, 도 17의 좌측에 도시된 간섭 이미지들 중에서, 수평 방향 움직임을 측정하고자 하는 임의의 두 간섭 이미지가 간섭 이미지(1760) 및 간섭 이미지(1770)이라고 가정한다. 또한, 도 17의 우측에는, 설명의 편의를 위해, 간섭 이미지(1760) 및 간섭 이미지(1770) 각각의 확대된 형태인 간섭 이미지(1761) 및 간섭 이미지(1771)를 도시하였다. 간섭 이미지들(1760, 1770) 중에서, 간섭 이미지(1770)는 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임이 있을 때 획득된 간섭 이미지라고 가정한다.
이미지 처리부(480)는, 두 간섭 이미지들(1761, 1771) 중 한 간섭 이미지(1761)를 기준으로 다른 간섭 이미지(1771)의 좌표 값들을 X축 및 Y축 방향으로 수평이동 시키면서, 두 간섭 이미지들(1761, 1771) 간의 상호상관을 계산할 수 있다. 그 결과, 이미지 처리부(480)는 두 간섭 이미지들(1761, 1771) 간의 상호상관이 최대가 될 때의 간섭 이미지(1771)의 좌표 값들을 획득할 수 있다. 이때 이미지 처리부(480)는 한 간섭 이미지(1761)를 기준으로 다른 간섭 이미지(1771) 전체를 수평이동 시키면서, 두 간섭 이미지들 간의 상호상관을 계산할 수도 있지만, 간섭 이미지(1771)의 일부 특징적인 영역만을 추출하여, 그 영역을 수평이동 시키면서 간섭 이미지(1761)와의 상호상관을 계산할 수도 있다. 이미지 처리부(480)는, 간섭 이미지(1771) 전체 또는 간섭 이미지(1771)의 일부 영역의 이동 전후의 좌표 값들의 차이에 기초하여, 측정 대상물(450)이 수평 방향으로 움직임인 정도를 계산할 수 있다.
예를 들어, 간섭 이미지(1771)의 한 수평 지점(1780)의 좌표를 (X, Y)라 가정한다. 또한, 간섭 이미지(1761)는 고정시킨 채로 간섭 이미지(1771)의 좌표 값들을 X축 및 Y축 방향으로 각각 a 및 b만큼 이동시켰을 때, 간섭 이미지(1761) 및 간섭 이미지(1771) 간의 상호상관이 최대가 된다고 가정한다. 이 경우, 이미지 처리부(480)는 간섭 이미지(1771)에 나타난 측정 대상물(450)은 간섭 이미지(1761)에 나타난 측정 대상물(450)을 기준으로 X축 방향으로는 -a만큼, Y축 방향으로는 -b만큼의 변화량을 갖고 움직였다고 결정할 수 있다.
도 19에는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따라, 대면적 OCT 시스템(400)에서 간섭 이미지들 간의 상호상관에 기초하여 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정하는 방법이 정리된 흐름도이다. 먼저, 단계 S1821에서, 이미지 처리부는 임의의 2장의 간섭 이미지들 간의 상호상관이 최대가 되도록 임의의 2장의 간섭 이미지들 중 한 이미지를 기준으로 나머지 간섭 이미지의 수평 방향 좌표 값들을 이동시킬 수 있다. 이후 단계 S1822에서, 이미지 처리부는 이동된 수평 방향 좌표들의 이동 전후의 좌표 값들을 비교하여, 측정 대상물의 수평 방향 변화량을 추출할 수 있다.
다음은, 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임에 기초하여, OCT 이미지에서 수평 방향 움직임을 보상하는 방법이 설명된다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, OCT 이미지에서 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 보상하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임은, 도 18을 참조하여 설명된 방법과 동일한 방법으로 측정될 수 있다. 따라서, 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정하는 과정으로서, 이미지 처리부는 단계 S2010에서 파장 가변 레이저의 파장을 변경하는 동안 측정 대상물의 복수의 간섭 이미지들을 순차적으로 획득할 수 있다. 또한, 이미지 처리부는 단계 S2020에서 복수의 간섭 이미지들 중 임의의 2장의 간섭 이미지들 간의 상호상관에 기초하여 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 측정할 수 있다.
이와 같이, 단계 S2010 및 단계 S2020을 통해 측정 대상물의 수평 방향 움직임이 측정되면, 단계 S2030에서, 이미지 처리부는 측정 대상물의 수평 방향 움직임을 보상하기 위해, 측정된 수평 방향 움직임에 기초하여 임의의 2장의 간섭 이미지들 간에 이미지 정합(image registration)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 이미지 처리부(480)는 측정된 수평 방향 움직임에 기초하여 수평 방향 변화량을 추출하고, 추출된 변화량에 기초하여 임의의 2장의 간섭 이미지들 간에 이미지 정합을 수행할 수 있다.
여기서, "이미지 정합"이란, 좌표계가 다른 이미지들을 변형하여 하나의 좌표계 상의 이미지들을 얻기 위한 처리 기법을 의미할 수 있다. 이미지 정합을 통해, 한 이미지와 다른 이미지 간의 대응관계가 파악될 수 있다. 예를 들어, 도 17을 참조하면, 간섭 이미지(1761)와 간섭 이미지(1771)는 비록 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임에 의해 측정 대상물(450)이 이미지 상에서 서로 어긋나 있더라도, 이미지 정합을 통해 각 간섭 이미지 내의 동일한 대상에 대한 좌표 값들이 서로 어떻게 대응되는 지가 파악될 수 있다. 따라서, 임의의 두 간섭 이미지 간의 수평 방향 변화량이 추출되면, 이미지 처리부(480)는, 1) 이미지 정합을 이용하여 한 간섭 이미지와 다른 간섭 이미지에 포함된 동일한 대상에 대한 좌표들의 대응관계를 파악할 수 있고, 2) 추출된 수평 방향 변화량만큼 좌표 값들을 변화시켜 기준이 된 간섭 이미지와 나머지 간섭 이미지 간의 좌표를 일치시키면, 3) 임의의 두 간섭 이미지들에 포함된 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임이 보상될 수 있다. 이미지 처리부(480)는 순차적으로 획득된 복수의 간섭 이미지들 모두에 대해 상술한 방법으로 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 보상함으로써, 수평 방향 움직임이 보상된 OCT 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측정 대상물(450)의 수평 방향 움직임을 측정 및 보상하는 방법에 의하면, 간섭 이미지들에 포함된 정보만으로 수평 방향 움직임의 측정 및 보정이 가능하다. 따라서, 수평 방향 움직임의 측정 및 보상 과정이 깊이 방향 움직임의 측정 및 보상 과정에 영향을 주지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 만약 측정 대상물(450)이 깊이 방향 및 수평 방향으로 움직였다면, 이미지 처리부(480)는, 수평 방향 움직임의 측정 및 보상 과정을 먼저 수행한 후, 깊이 방향 움직임의 측정 및 보상 과정을 수행할 수 있다. 이와 같은 순서로 측정 대상물(450)의 수평 방향 및 깊이 방향 움직임을 보상하면, 이미지 처리부(480)는 OCT 이미지에서 측정 대상물(450)의 3차원 공간상에서의 움직임의 영향을 모두 보상할 수 있다.
상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
410: 파장 가변 레이저 412: 광섬유
420: 렌즈 430: 빔 스플리터
440: 기준 거울 450: 측정 대상물
460: 촬상부 470: 저장부
480: 이미지 처리부 490: 디스플레이부

Claims (9)

  1. 대면적 OCT(Full-Field Optical Coherence Tomography) 시스템으로서,
    각 파수(wave number)에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울에 의해 반사되어 생성된 기준광과, 상기 레이저빔이 측정 대상물에 의해 반사되어 생성된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들에 기초하여, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 이미지 처리부를 포함하고,
    상기 이미지 처리부는,
    상기 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역(wave number domain)에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여, 상기 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 획득하고,
    상기 획득된 간섭 세기들에 기초하여 상기 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 획득하며,
    상기 단시간 A-line 프로파일들 각각으로부터 상기 각 파수 영역에 대응하는 깊이 값을 획득하고,
    상기 획득된 깊이 값들의 변동에 기초하여 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정하는, 대면적 OCT 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는,
    미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우(sliding wave number domain window)를 상기 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써 상기 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들이 선택될 때, 상기 선택된 간섭 이미지들로부터 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여 상기 파수들에 대응하는 간섭 세기들을 획득하고,
    상기 획득된 간섭 세기들에 대하여 상기 파수 영역들 상에서 단시간 푸리에 변환을 수행하여, 상기 각 파수 영역에 대응하는 상기 단시간 A-line 프로파일들을 획득하는, 대면적 OCT 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 깊이 값은 상기 단시간 A-line 프로파일들 각각의 피크에 상응하는 깊이 값인, 대면적 OCT 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는,
    상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수를 생성하고,
    상기 깊이 방향 움직임 함수를 적분하여 상기 깊이 방향 움직임에 대응하는 위상 보상 함수를 생성하며,
    상기 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서 간섭 세기들을 추출하고,
    상기 위상 보상 함수에 기초하여, 상기 동일 지점 각각에 대해 상기 추출된 간섭 세기들의 파수 영역 상에서의 분포를 나타내는 간섭 신호들의 위상을 보상함으로써, 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 보상하는, 대면적 OCT 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 파수에 대응하는 복수의 간섭 이미지들을 생성하는 간섭계(interferometer)를 더 포함하고,
    상기 간섭계는,
    파장을 가변하여 상기 각 파수에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔을 방출하는 파장 가변 레이저;
    기준 거울;
    상기 파장 가변 레이저로부터의 상기 레이저빔의 일부를 통과시켜 상기 측정 대상물을 향해 조사하고, 상기 레이저빔의 다른 일부를 반사시켜 상기 기준 거울을 향해 조사하는 빔 스플리터; 및
    상기 반사광과 상기 기준광을 상기 빔 스플리터로부터 수신하여 상기 복수의 간섭 이미지들을 생성하는 촬상부를 포함하는, 대면적 OCT 시스템.
  6. 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법으로서,
    각 파수에 대응하는 파장을 갖는 레이저빔이 기준 거울에 의해 반사되어 생성된 기준광과, 상기 레이저빔이 상기 측정 대상물에 의해 반사되어 생성된 반사광 사이의 간섭에 의해 형성되는 복수의 간섭 이미지들을 이미지 처리부가 수신하는 단계;
    상기 복수의 간섭 이미지들 중에서 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들로부터, 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여, 상기 파수들 각각에 대응하는 간섭 세기들을 이미지 처리부가 획득하는 단계;
    상기 획득된 간섭 세기들에 기초하여 상기 파수 영역들에 대응하는 단시간 A-line 프로파일들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계;
    상기 단시간 A-line 프로파일들 각각으로부터 상기 각 파수 영역에 대응하는 깊이 값을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 깊이 값들의 변동에 기초하여 상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 상기 이미지 처리부가 결정하는 단계를 포함하는, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단시간 A-line 프로파일들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계는,
    미리 결정된 크기의 슬라이딩 파수 영역 윈도우를 상기 복수의 간섭 이미지들에 순차적으로 적용함으로써 상기 각 파수 영역에 포함된 파수들 각각에 대응하는 간섭 이미지들이 선택될 때, 상기 선택된 간섭 이미지들로부터 상기 측정 대상물의 특정 지점에 대하여 상기 파수들에 대응하는 간섭 세기들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 간섭 세기들에 대하여 상기 파수 영역들 상에서 단시간 푸리에 변환을 수행하여, 상기 파수 영역들에 대응하는 상기 단시간 A-line 프로파일들을 상기 이미지 처리부가 획득하는 단계를 포함하는, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 측정 대상물의 깊이 방향 움직임에 대응하는 깊이 방향 움직임 함수를 상기 이미지 처리부가 생성하는 단계;
    상기 깊이 방향 움직임 함수를 적분하여 상기 깊이 방향 움직임에 대응하는 위상 보상 함수를 상기 이미지 처리부가 생성하는 단계;
    상기 복수의 간섭 이미지들 상의 각 동일 지점에서 간섭 세기들을 이미지 처리부가 추출하는 단계; 및
    상기 위상 보상 함수에 기초하여, 상기 동일 지점 각각에 대해 상기 추출된 간섭 세기들의 파수 영역 상에서의 분포를 나타내는 간섭 신호들의 위상을 상기 이미지 처리부가 보상하는 단계를 더 포함하는, 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 대면적 OCT 시스템에서 측정 대상물의 깊이 방향 움직임을 결정 및 보상하는 방법의 각 단계를 수행하는 명령어들을 포함하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장매체.
KR1020160103249A 2015-10-29 2016-08-12 파장 가변 레이저를 이용한 대면적 oct 시스템과 3차원 이미지 보정 방법 KR101861672B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018522042A JP6796133B2 (ja) 2015-10-29 2016-10-19 波長可変レーザを用いた大面積ｏｃｔシステムと３次元イメージ補正方法
PCT/KR2016/011733 WO2017073945A1 (ko) 2015-10-29 2016-10-19 파장 가변 레이저를 이용한 대면적 oct 시스템과 3차원 이미지 보정 방법
EP16860128.4A EP3369366B1 (en) 2015-10-29 2016-10-19 Full-field oct system using wavelength-tunable laser and three-dimensional image correction method
CN201680062807.5A CN108348161B (zh) 2015-10-29 2016-10-19 利用波长可调谐激光器的大面积oct系统和三维图像补正方法
US15/771,931 US10206580B2 (en) 2015-10-29 2016-10-19 Full-field OCT system using wavelength-tunable laser and three-dimensional image correction method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150151399 2015-10-29
KR20150151399 2015-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170051194A true KR20170051194A (ko) 2017-05-11
KR101861672B1 KR101861672B1 (ko) 2018-05-29

Family

ID=58741920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160103249A KR101861672B1 (ko) 2015-10-29 2016-08-12 파장 가변 레이저를 이용한 대면적 oct 시스템과 3차원 이미지 보정 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10206580B2 (ko)
EP (1) EP3369366B1 (ko)
JP (1) JP6796133B2 (ko)
KR (1) KR101861672B1 (ko)
CN (1) CN108348161B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190011160A (ko) * 2017-07-24 2019-02-01 전남대학교산학협력단 굴곡 구조를 포함하는 대상체의 손상 검출 시스템 및 방법
KR20190011167A (ko) * 2017-07-24 2019-02-01 전남대학교산학협력단 대상체의 손상 두께 예측 시스템 및 방법
WO2019231253A1 (ko) * 2018-05-30 2019-12-05 주식회사 고영테크놀러지 Oct 시스템, oct 영상 생성 방법 및 저장 매체
US11659999B2 (en) 2018-05-21 2023-05-30 Koh Young Technology Inc. OCT system, method of generating OCT image and storage medium

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098005A1 (ja) * 2017-11-16 2019-05-23 日本電気株式会社 光測定装置及び光測定方法
DE102018113979A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur interferometrischen Vermessung einer Oberfläche eines bewegten Prüflings
EP3628210A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-01 Paris Sciences et Lettres - Quartier Latin Methods and systems for in vivo full-field interference microscopy imaging
WO2020245511A1 (fr) * 2019-06-07 2020-12-10 Fogale Nanotech Dispositif et procédé de mesure d'interfaces d'un élément optique
CN111257282B (zh) * 2020-01-22 2022-11-15 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 Oct成像系统、电子设备和机器可读存储介质
CN114325704B (zh) * 2021-12-31 2023-07-25 电子科技大学 一种基于波数谱拼接的合成孔径雷达快速时域成像方法
WO2023211382A1 (en) * 2022-04-25 2023-11-02 Nanyang Technological University Phase-restoring translational shifting of multidimensional images

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6680780B1 (en) * 1999-12-23 2004-01-20 Agere Systems, Inc. Interferometric probe stabilization relative to subject movement
JP5406427B2 (ja) * 2006-11-17 2014-02-05 株式会社トプコン 断層画像処理方法、装置およびプログラムならびにこれを用いた光断層画像化システム
JP5448353B2 (ja) * 2007-05-02 2014-03-19 キヤノン株式会社 光干渉断層計を用いた画像形成方法、及び光干渉断層装置
US8348429B2 (en) * 2008-03-27 2013-01-08 Doheny Eye Institute Optical coherence tomography device, method, and system
KR100876359B1 (ko) 2008-04-24 2008-12-29 김태근 결맞음 주파수영역 반사파 계측법에 기초한 광영상 시스템
DE102008028312A1 (de) * 2008-06-13 2009-12-17 Carl Zeiss Meditec Ag SS-OCT-Interferometrie zur Vermessung einer Probe
US8820931B2 (en) * 2008-07-18 2014-09-02 Doheny Eye Institute Optical coherence tomography-based ophthalmic testing methods, devices and systems
JP5371315B2 (ja) 2008-07-30 2013-12-18 キヤノン株式会社 光干渉断層撮像方法および光干渉断層撮像装置
WO2011121962A1 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Canon Kabushiki Kaisha Optical coherence tomographic imaging apparatus and control apparatus therefor
DE102011018603B3 (de) * 2011-04-21 2012-06-06 Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH Verfahren zur optischen Tomographie
KR101363140B1 (ko) * 2012-02-09 2014-02-13 박승광 파장 스위핑 레이저를 이용하는 광 결맞음 단층 촬영 장치를 위한 비선형 스위핑 보정 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190011160A (ko) * 2017-07-24 2019-02-01 전남대학교산학협력단 굴곡 구조를 포함하는 대상체의 손상 검출 시스템 및 방법
KR20190011167A (ko) * 2017-07-24 2019-02-01 전남대학교산학협력단 대상체의 손상 두께 예측 시스템 및 방법
US11659999B2 (en) 2018-05-21 2023-05-30 Koh Young Technology Inc. OCT system, method of generating OCT image and storage medium
WO2019231253A1 (ko) * 2018-05-30 2019-12-05 주식회사 고영테크놀러지 Oct 시스템, oct 영상 생성 방법 및 저장 매체

Also Published As

Publication number Publication date
KR101861672B1 (ko) 2018-05-29
EP3369366A1 (en) 2018-09-05
JP2018532121A (ja) 2018-11-01
EP3369366A4 (en) 2019-05-01
JP6796133B2 (ja) 2020-12-02
US20180344163A1 (en) 2018-12-06
US10206580B2 (en) 2019-02-19
CN108348161B (zh) 2021-02-26
EP3369366B1 (en) 2021-03-31
CN108348161A (zh) 2018-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101861672B1 (ko) 파장 가변 레이저를 이용한 대면적 oct 시스템과 3차원 이미지 보정 방법
US10612913B2 (en) Apparatus and methods for performing tomography and/or topography measurements on an object
JP5680826B2 (ja) １以上のスペクトルを符号化する内視鏡技術によるデータ生成システム
EP2149776B1 (en) Optical coherence tomographic imaging method and optical coherence tomographic imaging apparatus
EP2078222B1 (en) Interferometric synthetic aperture microscopy
Mukherjee et al. An iterative algorithm for phase retrieval with sparsity constraints: application to frequency domain optical coherence tomography
US20150009507A1 (en) Swept source optical coherence tomography and method for stabilizing phase thereof
US8941840B2 (en) Device for optical coherence tomography
WO2013103881A1 (en) Lateral distortion corrected optical coherence tomography system
JP2006250853A (ja) 物体表面形状測定方法及びその装置
JP5054457B2 (ja) 広ダイナミックレンジ・オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置
KR20170004180A (ko) 백색광 간섭계를 이용한 다층 표면형상 획득 신호처리
JP2022191495A (ja) 光干渉断層撮像装置、撮像方法、及び、撮像プログラム
KR101780231B1 (ko) 광 간섭 단층 촬영 장치 기반의 지문 인식 장치 및 방법
KR101613829B1 (ko) 미분 모아레를 이용한 3차원 형상 측정방법 및 장치
JP2013145199A5 (ko)
JP2016206061A (ja) 微粒子を含む薄膜の状態変化を解析する解析装置及び解析方法
Megel et al. Iterative phase retrieval and the important role played by initial conditions
JP6779662B2 (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法、及びプログラム
WO2021192047A1 (ja) 光干渉断層撮像装置、撮像方法、及び、撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
JP5664564B2 (ja) 光断層画像取得方法
US20210333396A1 (en) 3d sensing depth camera
WO2020230329A1 (ja) 光干渉断層撮像装置、撮像方法、及び、撮像プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
KR20220106583A (ko) 전역광학 단층 영상 획득 시스템 및 이를 이용한 전역광학 단층 영상 획득 방법
Suzuki et al. 3D thickness measurement using pulse-driven optical coherence tomography based on wavelet transform

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant