PL205340B1 - Method of fast object imaging by means of spectral optical tomography in partially coherent light - Google Patents
Method of fast object imaging by means of spectral optical tomography in partially coherent lightInfo
- Publication number
- PL205340B1 PL205340B1 PL357000A PL35700002A PL205340B1 PL 205340 B1 PL205340 B1 PL 205340B1 PL 357000 A PL357000 A PL 357000A PL 35700002 A PL35700002 A PL 35700002A PL 205340 B1 PL205340 B1 PL 205340B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- anatomical object
- interference
- directed
- recorded
- scanner
- Prior art date
Links
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób obrazowania obiektu anatomicznego metodą spektralnej tomografii optycznej, zwłaszcza siatkówki oka ludzkiego.The subject of the invention is a method of imaging an anatomical object by optical spectral tomography, in particular the retina of the human eye.
Znany jest sposób obrazowania przekrojów obiektów przeźroczystych i częściowo przeźroczystych metodą tomografii optycznej w świetle częściowo spójnym polegający na tym, że informację o strukturze obiektu wzdłu ż wią zki penetrują cej uzyskuje się z pomiarów sygnał u interferencyjnego, natomiast informację o kolejnych liniach przekroju otrzymuje się przesuwając promień sondujący w kierunku poprzecznym do kierunku rozchodzenia się ś wiatł a. Sposób ten realizuje si ę przez zastosowanie optycznego interferometru Michelsona ze źródłem światła o wysokim stopniu spójności przestrzennej oraz niskiej spójności czasowej i umieszczenie w jednym z ramion interferometru badanej próbki, a w drugim ruchomego zwierciadła odniesienia. Powstały w układzie interferometru, podczas przesuwania zwierciadła odniesienia, sygnał interferencyjny rejestrowany jest fotodiodą. Zarejestrowany sygnał interferencyjny jest następnie filtrowany za pomocą analogowego filtra pasmowo-przepustowego, po czym jest przetworzony w postać cyfrową i przesyłany do komputera. Cykl ten powtarzany jest dla kolejnych linii przekroju.There is a known method of imaging cross-sections of transparent and partially transparent objects by means of optical tomography in partially coherent light, which consists in the fact that the information on the structure of the object along the penetrating bond is obtained from measurements of the interference signal, while the information about the following cross-section lines is obtained by shifting the probing in a direction transverse to the light propagation direction. This method is carried out by using an optical Michelson interferometer with a light source with a high degree of spatial coherence and low temporal coherence, and placing a test sample in one of the interferometer arms and a movable reference mirror in the other. The interference signal created in the interferometer system, when the reference mirror is shifted, is registered with a photodiode. The recorded interference signal is then filtered with an analog bandpass filter, then digitized and sent to a computer. This cycle is repeated for successive cut lines.
Niedogodnością tego sposobu jest konieczność mechanicznego skanowania podłużnego w celu uzyskania informacji o osiowej strukturze badanego obiektu. Ogranicza to możliwość szybkiego obrazowania obiektu, a także jest źródłem błędów związanych z liniowością skanowania mechanicznego.The disadvantage of this method is the need for mechanical longitudinal scanning in order to obtain information about the axial structure of the examined object. This limits the possibility of quick imaging of the object, and is also a source of errors related to the linearity of mechanical scanning.
Znany jest również sposób spektralnej tomografii optycznej w świetle częściowo spójnym polegający na rejestracji spektrometrem prążków spektralnych bez potrzeby poruszania zwierciadłem odniesienia. W sposobie tym jako detektora używa się równocześnie wielu elementów światłoczułych rejestrujących całe widmo. Informacja o osiowej strukturze obiektu jest odtwarzana z sygnału spektralnego przy pomocy numerycznej transformaty Fouriera realizowanej przez komputer.A method of spectral optical tomography in partially coherent light is also known, which consists in registering spectral fringes with a spectrometer without the need to move the reference mirror. In this method, multiple photosensitive elements recording the entire spectrum are used simultaneously as a detector. The information about the axial structure of the object is reconstructed from the spectral signal by means of a computer-implemented numerical Fourier transform.
Niedogodnością tego sposobu jest stosunkowo niewielka szybkość transferu danych pomiędzy liniowym detektorem widma a procesorem realizującym transformatę Fouriera.The disadvantage of this method is the relatively low speed of data transfer between the linear spectrum detector and the processor implementing the Fourier transform.
Z dotychczasowej praktyki wynika, że w większości zastosowań obrazowania obiektów metodą spektralnej tomografii optycznej, zwłaszcza podczas badań obiektów anatomicznych in vivo, istotnym jest szybkość rejestracji określonej ilości następujących po sobie widm odpowiadających ilości analizowanego przekroju poprzecznego tak, aby przedmiot rejestracji nie zdążył się w tym czasie poruszać. Czas od zakończenia rejestracji do zakończenia obróbki danych i wizualizacji wyniku jest mniej istotny, gdyż mimowolne ruchy obiektu podczas transferu danych i ich matematycznej obróbki nie mają znaczenia.The practice so far shows that in most applications of imaging objects by spectral optical tomography, especially when examining anatomical objects in vivo, it is important to record a certain number of consecutive spectra corresponding to the number of the analyzed cross-section, so that the subject of registration does not have time to do so in this time. move. The time from the end of recording to the end of data processing and result visualization is less important, because involuntary object movements during data transfer and their mathematical processing do not matter.
Sposób obrazowania obiektu anatomicznego metodą spektralnej tomografii optycznej, zwłaszcza siatkówki oka ludzkiego polegający na tym, że wiązkę światła podaje się interferencji, dzieli się na dwie części, z których pierwszą część kieruje się na obiekt anatomiczny, a drugą kieruje się na zwierciadło odniesienia, po czym z obu części wiązki otrzymuje się widmo interferencyjne, z którego uzyskuje się informacje o strukturze obiektu anatomicznego przy pomocy transformaty Fouriera charakteryzuje się tym, że pierwszą część wiązki światła kieruje się do skanera, którego ruch synchronizuje się z rejestracją widma interferencyjnego. Uzyskane sygnały pochodzące od widm interferencyjnych zarejestrowanych dla kolejnych linii obiektu anatomicznego rejestruje się w skrajnym wierszu matrycy detektorów. Równocześnie z ruchem skanera do następnego punktu powierzchni obiektu anatomicznego przepisuje się wcześniej zarejestrowane widma o jeden wiersz aż do zapełnienia matrycy detektorów urządzenia przetwarzającego i odtwarza przy pomocy numerycznej transformaty Fouriera.A method of imaging an anatomical object by optical spectral tomography, especially the retina of the human eye, where the light beam is subjected to interference, is divided into two parts, the first part of which is directed at the anatomical object, and the second part is directed at the reference mirror, and then from both parts of the beam, an interference spectrum is obtained, from which information about the structure of an anatomical object is obtained by means of the Fourier transform, characterized in that the first part of the light beam is directed to the scanner, the movement of which is synchronized with the registration of the interference spectrum. The obtained signals from the interference spectra recorded for the successive lines of the anatomical object are recorded in the extreme row of the detector matrix. Simultaneously with the movement of the scanner to the next point on the surface of the anatomical object, previously recorded spectra are transcribed by one row until the detector array of the processing device is full and reconstructed using the numerical Fourier transform.
Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest uzyskanie dzięki zastosowaniu pamięci w matrycy detektorów i tym samym rozdzieleniu procesu zbierania sygnału od procesu odczytu i przetwarzania, informacji o strukturze badanego obiektu anatomicznego w bardzo krótkim czasie.A significant advantage of the method according to the invention is obtaining, thanks to the memory in the detector array and thus the separation of the signal collection process from the reading and processing process, information on the structure of the examined anatomical object in a very short time.
Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładzie jego wykonania i zilustrowany schematem układu do obrazowania przekroju obiektu anatomicznego w postaci siatkówki oka ludzkiego.The method according to the invention is presented in more detail in its embodiment and illustrated with a diagram of a system for imaging a cross-section of an anatomical object in the form of a human eye's retina.
Układ zestawiony jest z kolimatora 1 wyposażonego w diodę luminescencyjną wytwarzającą ciągłą wiązkę światła o wysokiej spójności przestrzennej i niskiej spójności czasowej. Wiązka formowana jest w kolimatorze 1 do quasi równoległej i kierowana jest do interferometru Michelsona wyposażonego w dzielnik wiązki 2 i zwierciadło odniesienia 3. Część wiązki światła kierowana jest z dzielnika wiązki 2 do skanera 4 zaopatrzonego w obiektyw 5, a następnie przez obiektyw 5 na obiekt anatomiczny 6, a stąd z powrotem do interferometru Michelsona. Światło rozproszone od obiektu anatoPL 205 340 B1 micznego 6 oraz światło odbite od zwierciadła odniesienia 3 pada równocześnie na siatkę dyfrakcyjną spektrografu 7 i jako widmo interferencyjne rejestrowane jest w skrajnym górnym wierszu matrycy detektorów 8, w które wyposażona jest kamera 9. Ruchem skanera steruje sterownik 10. Działanie kamery 9 i sterownika 10 synchronizuje synchronizator 11 w ten sposób, że elektroniczny impuls wyzwalający pochodzący z synchronizatora 11 kieruje się równocześnie do sterownika 10 i do wejścia oznaczonego „EXT.TRIG” kamery 9. Pod wpływem tego sygnału sterownik 10 zmienia położenie wiązki, a układ sterujący kamery 9 powoduje przepisanie całej informacji zapisanej w matrycy detektorów 8 o jeden wiersz. Po zapełnieniu wszystkich wierszy matrycy detektorów 8 kolejno rejestrowanymi widmami, przesyła się je do komputera osobistego klasy PC nie uwidocznionego na schemacie. Oprogramowanie dokonuje analizy danych, przede wszystkim obliczając transformaty Fouriera, w celu rekonstrukcji obrazu przekroju badanego elementu siatkówki oka.The system is composed of a collimator 1 equipped with a luminescent diode producing a continuous beam of light with high spatial coherence and low temporal coherence. The beam is formed in a collimator 1 to quasi-parallel and is directed to the Michelson interferometer equipped with a beam splitter 2 and a reference mirror 3. Part of the light beam is directed from the beam splitter 2 to the scanner 4 equipped with the lens 5, and then through the lens 5 to the anatomical object 6 and then back to the Michelson interferometer. The light scattered from the anatomical object 6 and the light reflected from the reference mirror 3 simultaneously falls on the diffraction grating of the spectrograph 7 and is registered as an interference spectrum in the extreme upper row of the matrix of detectors 8, which is equipped with the camera 9. The movement of the scanner is controlled by the controller 10 The operation of the camera 9 and the controller 10 synchronizes the synchronizer 11 in such a way that the electronic trigger pulse from the synchronizer 11 is simultaneously directed to the controller 10 and to the input marked "EXT.TRIG" of the camera 9. Under the influence of this signal, the controller 10 changes the position of the beam. and the camera control 9 causes all information stored in the detector array 8 to be rewritten one line. After all rows of the detector array are filled with 8 sequentially recorded spectra, they are sent to a PC not shown in the diagram. The software performs data analysis, primarily by calculating the Fourier transform, in order to reconstruct the cross-sectional image of the examined element of the retina.
Obrazowanie przekroju obiektu anatomicznego 6 prowadzi się w ten sposób, że pacjenta umieszcza się przed obiektywem 5 skanera 4 i kieruje światło na badane pole obiektu anatomicznego 6.The imaging of the cross-section of the anatomical object 6 is carried out in such a way that the patient is placed in front of the lens 5 of the scanner 4 and the light is directed onto the examined field of the anatomical object 6.
Rejestrację widm interferencyjnych dla kolejnych linii przekroju obiektu anatomicznego 6 realizuje program komputerowy. Widma interferencyjne rejestruje się zawsze w skrajnym wierszu matrycy detektorów 8 i równocześnie z ruchem skanera 4 do następnego badanego punktu przepisuje o jeden wiersz, aż do jej zapełnienia. Informacje o obiekcie anatomicznym 6 odtwarza się z uzyskanego w ten sposób sygnału spektralnego poddając go obróbce komputerowej.The registration of interference spectra for successive cross-section lines of the anatomical object 6 is performed by a computer program. The interference spectra are always recorded in the outermost row of the matrix of detectors 8 and simultaneously with the movement of the scanner 4 to the next examined point, it is rewritten one row until it is full. The information about the anatomical object 6 is reconstructed from the spectral signal obtained in this way and subjected to computer processing.
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL357000A PL205340B1 (en) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | Method of fast object imaging by means of spectral optical tomography in partially coherent light |
PCT/PL2003/000118 WO2004043245A1 (en) | 2002-11-07 | 2003-11-12 | A method of fast imaging of objects by means of spectral optical coherence tomography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL357000A PL205340B1 (en) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | Method of fast object imaging by means of spectral optical tomography in partially coherent light |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL357000A1 PL357000A1 (en) | 2004-05-17 |
PL205340B1 true PL205340B1 (en) | 2010-04-30 |
Family
ID=32653540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL357000A PL205340B1 (en) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | Method of fast object imaging by means of spectral optical tomography in partially coherent light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL205340B1 (en) |
-
2002
- 2002-11-07 PL PL357000A patent/PL205340B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL357000A1 (en) | 2004-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107615005B (en) | High resolution 3-D spectral domain optical imaging apparatus and method | |
JP5579606B2 (en) | Apparatus, system and method for low coherence interferometry (LCI) | |
US9332902B2 (en) | Line-field holoscopy | |
US7859679B2 (en) | System, method and arrangement which can use spectral encoding heterodyne interferometry techniques for imaging | |
US5465147A (en) | Method and apparatus for acquiring images using a ccd detector array and no transverse scanner | |
KR101336048B1 (en) | Optical tomographic imaging method and optical tomographic imaging apparatus | |
CN202027563U (en) | Spectrum calibration system based on interference spectrum phase information | |
CN102151121B (en) | Method and system for calibrating spectrum based on interference spectrum phase information | |
WO2004043245A1 (en) | A method of fast imaging of objects by means of spectral optical coherence tomography | |
US20090118623A1 (en) | Instrument and Method for High-Speed Perfusion Imaging | |
WO2011130896A1 (en) | X ray source grating stepping imaging system and image method | |
AU2017287014A1 (en) | Apparatus and method for confocal microscopy using dispersed structured illumination | |
CN208837916U (en) | A kind of flow imaging system | |
US9347880B2 (en) | Method and apparatus for imaging of semi-transparent matter | |
CN107981838A (en) | The domain optical coherence tomographic system and method for Structured Illumination | |
JP2020508719A (en) | Systems and methods for use in remote sensing | |
CN104545872A (en) | Method and device for reconstructing three-dimensional micro blood flow distribution on basis of linearly dependent coefficients | |
PL205340B1 (en) | Method of fast object imaging by means of spectral optical tomography in partially coherent light | |
JP2022524547A (en) | High Speed Dental Optical Coherence Tomography System | |
PL206507B1 (en) | Method for quick object imaging using spectral optical tomography in partially coherent light | |
KR20240000584A (en) | Intraoral optical coherence tomography scanner with fiber optic adapter | |
RU2787360C1 (en) | Device for differential diagnosis of the depth of thermal lesions of the human skin with active infrared sensing | |
AU2014250634B2 (en) | Apparatuses, systems, and methods for low-coherence interferometry (LCI) | |
PL206508B1 (en) | Light beam intensity control system for optical spectral tomography apparatus | |
Briers | Time-varying speckle and its applications in biology and medicine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20051107 |