一种OCT系统校正方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010205425.8

申请日:

2010.06.22

公开号:

CN101949689A

公开日:

2011.01.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01B 11/06申请日:20100622|||公开

IPC分类号:

G01B11/06; G02B26/10

主分类号:

G01B11/06

申请人:

深圳市斯尔顿科技有限公司

发明人:

陈常祥; 代祥松

地址:

518117 广东省深圳市龙岗区坪地镇坪西商业街综合楼A栋

优先权:

专利代理机构:

深圳新创友知识产权代理有限公司 44223

代理人:

王睿

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内容摘要

本发明提供一种OCT系统校正方法,包括如下步骤:校正数据获取步骤:OCT系统对一个参考玻片进行扫描,获取参考玻片测量值和不同的深度位置之间的关系函数;校正步骤:根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数,对所获取的检测数据进行校正。

权利要求书

1: 一种 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 包括如下步骤 : 校正数据获取步骤 : OCT 系统对一个参考玻片进行扫描, 获取不同深度位置的厚度值 和深度位置之间的关系函数 ; 校正步骤 : 根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数, 对所获取的检测数据进行校 正; 其中, 所述参考玻片的厚度大于所述 OCT 系统的分辨率。
2: 如权利要求 1 所述的 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 所述校正数据获取步骤中包括 如下步骤 : 拟合步骤 : 对所述参考玻片进行扫描时, 根据扫描结果拟合出相邻的扫描面之 间的厚度值和该相邻的扫描面之间的深度值。
3: 如权利要求 2 所述的 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 所述拟合步骤中, 相邻的扫描 面之间的厚度值, 设定为该相邻的扫描面之间的纵坐标之差。
4: 如权利要求 2 所述的 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 所述拟合步骤中, 该相邻的扫 描面之间的深度值, 设定为该相邻的扫描面的纵坐标的平均值。
5: 如权利要求 2、 3 或 4 所述的 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 所述校正数据获取步骤 中, 依次采用所述拟合步骤, 获得在所述 OCT 系统整个量程范围内不同位置的厚度值和深 度位置之间的关系函数。
6: 如权利要求 5 所述的 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 在所述获得在所述 OCT 系统整 个量程范围内不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数的过程中, 并采用拟合曲线的 方法。
7: 如权利要求 1 所述的 OCT 系统校正方法, 其特征在于, 所述校正步骤中, 纵坐标之间 的间隔为 Δyn, 将其间隔均乘以与之相对应的系数 1/D(yn), 得到新坐标间隔 Δy′ n, 从而 得到新的纵坐标系

说明书


一种 OCT 系统校正方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种 OCT 系统校正方法。背景技术 OCT(Optical Coherence Tomography) 系统利用快扫描延迟线 (RSOD) 中的振镜来 回振动改变参考臂的光程, 从而实现 OCT 系统的纵深方向扫描。理论上, 对振镜施加信号, 使之来回匀速振动, 达到 OCT 系统纵深方向匀速扫描。但是, 在实际系统中, 由于需要尽可 能提高 OCT 系统的扫描速率, 提高成像速率, 因此通常将振镜运行在接近其极限的情况下 高速振动。如图 1 所示, 此时振镜就不能完全按照驱动信号运行, 即非匀速的高速振动, 导 致最终成的 OCT 图像纵向产生非线性畸变。
     发明内容 本发明所要解决的技术问题是, 消除 OCT 图像纵向产生非线性畸变, 获得被测物 体纵向上的真实信息。
     对此, 本发明提供一种 OCT 系统校正方法, 包括如下步骤 :
     校正数据获取步骤 : OCT 系统对一个参考玻片进行扫描, 获取不同位置的厚度值 和深度位置之间的关系函数 ;
     校正步骤 : 根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数, 对所获取的检测数据进 行校正。
     采用上述技术方案, 与现有技术相比其优点在于, 如果 OCT 系统中的振镜为匀速 振动, 则 OCT 系统在纵深方向的扫描速率也为匀速, 对于同一被测物体得到的图像厚度为 定值。然而, 由于振镜非匀速振动, 将导致参考玻片信号在 OCT 图像的不同深度位置, 其厚 度显示值也不相同。据此, 对 OCT 图像的纵坐标 y 做重新分布, 得到另一组新的纵坐标 y’ , 使得图像在不同深度的厚度值一致, 达到校正还原的目的。
     优选的, 所述参考玻片的厚度大于所述 OCT 系统的分辨率。
     进一步的, 所述校正数据获取步骤中包括如下步骤 : 拟合步骤 : 对所述参考玻片 进行扫描时, 相邻的扫描面之间的厚度值, 为该相邻的扫描面之间的纵坐标之差 ; 该相邻的 扫描面之间的深度值, 为该相邻的扫描面的纵坐标的平均值 ;
     依次采用所述拟合步骤, 并采用拟合曲线的方法, 获得在所述 OCT 系统整个量程 范围内不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数 ; 其中, 所述厚度值为 d, 所述深度值 为 y, 则所述厚度值和深度位置之间的关系函数为 d(y)。
     进一步采用上述技术措施, 由于被测物体, 包括参考玻片的厚度很薄。 因此我们可 以假定在参考玻片的两个相邻的扫描面间的区域是均一没有畸变的, 于是可以得到不同位 置的玻片图像厚度值和深度位置之间的关系。采用这种技术措施所进一步带来的优点在 于, 在满足其拟合精度的条件下, 进一步简化了本发明技术方案的具体处理过程。
     进一步的, 所述校正步骤中, 纵坐标之间的间隔为 Δyn, 将其间隔均乘以与之相对
     应的系数 1/D(yn), 得到新坐标间隔 Δy′ n, 从而得到新的纵坐标系附图说明
     图 1 是现有技术中 OCT 图像纵向产生非线性畸变的示意图 ; 图 2 是本发明一种实施例的流程图 ; 图 3 是本发明一种实施例中 OCT 系统开始工作的初始化工作流程图 ; 图 4 是本发明一种实施例中 OCT 系统采集数据的流程图 ; 图 5 是本发明一种实施例中校正数据获取步骤的流程图。具体实施方式
     下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
     如图 2 所示, 一种 OCT 系统校正方法包括如下步骤 : 校正数据获取步骤 : OCT 系统 对一个参考玻片进行扫描, 获取不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数 ; 以及, 校正 步骤 : 根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数, 对所获取的检测数据进行校正。 其中, 厚度十微米的透明的参考玻片, 其厚度大于 OCT 系统的分辨率。OCT 系统自 动寻找该参考玻片的上下表面信号, 当两层信号均进入图片后开始采集, 并缓慢移动样品 的高度再次进行测量, 如此反复得到同一样品在不同深度的一系列图像。
     如图 3 所示, OCT 系统初始化, 将在其处理器的控制下自动寻找信号。 首先检查 OCT 系统是否正常工作, 如果正常就移动扫描装置固定步长, 采集一组 OCT 数据, 计算采集得到 的 OCT 数据中是否包含参考玻片的信号, 如果没有就循环移动、 采集、 计算判断信号直到找 到含参考玻片信号时, 停止找信号的过程, 开启采集玻璃样品信号的过程。
     如图 4 所示, OCT 系统将在将在其处理器的控制下自动采集数据。 首先检查 OCT 系 统是否正常工作, 开始自动寻找参考玻片的信号, 若未找到信号, 继续寻找直到找到信号为 止, 当找到信号后就开始连续采集 n 组参考玻片的 OCT 数据, 采集完成之后, 保存这 n 组数 据。
     如图 5 所示, 根据采集的关于参考玻片的图片, 并计算各个深度图片的厚度。首先 如果成功读取一组玻璃样品的 OCT 数据, 否则继续读取, 然后对图像进行滤波等处理。对处 理后的数据, 计算纵坐标方向的直方图, 直方图中值最大的两个峰就是上下边界的位置, 根 据位置计算上下边界的距离, 所对应的位置, 为上下边界纵坐标的平均值 ( 即上下边界的 中心 )。
     由于参考玻片的厚度很薄, 因此我们可以假定在玻片的两个信号面间的区域是均 一没有畸变的, 于是我们可以得到不同位置的玻片图像厚度值和深度位置之间的关系 :
     dn = y1n-y2n
     其中 dn 代表第 n 幅图的厚度测量值, y1n, y2n 分别代表上下表面的纵坐标。这一区 域的位置用两表面的深度平均值 yn = (y1n+y2n)/2 表示。最终得到被测物厚度随深度变化 的一组数据 dn(yn)。对这些点做曲线拟合, 从而得到了整个测量范围内厚度值和深度位置 之间的关系函数 D(y)。
     如图 5 所示, 校正步骤将根据所述 d(y), 获得新的纵坐标 y’ 。其中, 一种具体步骤
     包括 : 首先, 根据每一组测量值计算得到的 n 个距离值和对应的位置关系, 对这组结果做滤 波, 例如中值或高斯, 处理, 以消除计算距离时产生的误差。然后对处理的数据进行曲线拟 合, 得到厚度随深度变化的函数 D(y), 根据函数 D(y) 对所有坐标进行重新分布。纵坐标之 间的间隔为 Δyn, 将其间隔均乘以与之相对应的系数 1/D(yn), 得到新坐标间隔 Δy′ n, 从 而得到新的纵坐标系 即 在此坐标系中的所有测量厚度均为 1, 从而达到了校正的目的。
     以上内容是结合具体优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明, 不能认定本 发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说, 在不 脱离本发明构思前提下, 还可以做出若干简单推寅或替换, 都应当视为本发明保护范围。

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资源描述

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1、10申请公布号CN101949689A43申请公布日20110119CN101949689ACN101949689A21申请号201010205425822申请日20100622G01B11/06200601G02B26/1020060171申请人深圳市斯尔顿科技有限公司地址518117广东省深圳市龙岗区坪地镇坪西商业街综合楼A栋72发明人陈常祥代祥松74专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人王睿54发明名称一种OCT系统校正方法57摘要本发明提供一种OCT系统校正方法,包括如下步骤校正数据获取步骤OCT系统对一个参考玻片进行扫描,获取参考玻片测量值和不同的深度位置之间的关。

2、系函数;校正步骤根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数,对所获取的检测数据进行校正。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页CN101949692A1/1页21一种OCT系统校正方法,其特征在于,包括如下步骤校正数据获取步骤OCT系统对一个参考玻片进行扫描,获取不同深度位置的厚度值和深度位置之间的关系函数;校正步骤根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数,对所获取的检测数据进行校正;其中,所述参考玻片的厚度大于所述OCT系统的分辨率。2如权利要求1所述的OCT系统校正方法,其特征在于,所述校正数据获取步骤中包括如下步骤拟合步骤对所述参考玻片进。

3、行扫描时,根据扫描结果拟合出相邻的扫描面之间的厚度值和该相邻的扫描面之间的深度值。3如权利要求2所述的OCT系统校正方法,其特征在于,所述拟合步骤中,相邻的扫描面之间的厚度值,设定为该相邻的扫描面之间的纵坐标之差。4如权利要求2所述的OCT系统校正方法,其特征在于,所述拟合步骤中,该相邻的扫描面之间的深度值,设定为该相邻的扫描面的纵坐标的平均值。5如权利要求2、3或4所述的OCT系统校正方法,其特征在于,所述校正数据获取步骤中,依次采用所述拟合步骤,获得在所述OCT系统整个量程范围内不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数。6如权利要求5所述的OCT系统校正方法,其特征在于,在所述获得在所述O。

4、CT系统整个量程范围内不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数的过程中,并采用拟合曲线的方法。7如权利要求1所述的OCT系统校正方法,其特征在于,所述校正步骤中,纵坐标之间的间隔为YN,将其间隔均乘以与之相对应的系数1/DYN,得到新坐标间隔YN,从而得到新的纵坐标系权利要求书CN101949689ACN101949692A1/3页3一种OCT系统校正方法技术领域0001本发明涉及一种OCT系统校正方法。背景技术0002OCTOPTICALCOHERENCETOMOGRAPHY系统利用快扫描延迟线RSOD中的振镜来回振动改变参考臂的光程,从而实现OCT系统的纵深方向扫描。理论上,对振镜施加信号。

5、,使之来回匀速振动,达到OCT系统纵深方向匀速扫描。但是,在实际系统中,由于需要尽可能提高OCT系统的扫描速率,提高成像速率,因此通常将振镜运行在接近其极限的情况下高速振动。如图1所示,此时振镜就不能完全按照驱动信号运行,即非匀速的高速振动,导致最终成的OCT图像纵向产生非线性畸变。发明内容0003本发明所要解决的技术问题是,消除OCT图像纵向产生非线性畸变,获得被测物体纵向上的真实信息。0004对此,本发明提供一种OCT系统校正方法,包括如下步骤0005校正数据获取步骤OCT系统对一个参考玻片进行扫描,获取不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数;0006校正步骤根据所述厚度值和深度位置之间。

6、的关系函数,对所获取的检测数据进行校正。0007采用上述技术方案,与现有技术相比其优点在于,如果OCT系统中的振镜为匀速振动,则OCT系统在纵深方向的扫描速率也为匀速,对于同一被测物体得到的图像厚度为定值。然而,由于振镜非匀速振动,将导致参考玻片信号在OCT图像的不同深度位置,其厚度显示值也不相同。据此,对OCT图像的纵坐标Y做重新分布,得到另一组新的纵坐标Y,使得图像在不同深度的厚度值一致,达到校正还原的目的。0008优选的,所述参考玻片的厚度大于所述OCT系统的分辨率。0009进一步的,所述校正数据获取步骤中包括如下步骤拟合步骤对所述参考玻片进行扫描时,相邻的扫描面之间的厚度值,为该相邻的。

7、扫描面之间的纵坐标之差;该相邻的扫描面之间的深度值,为该相邻的扫描面的纵坐标的平均值;0010依次采用所述拟合步骤,并采用拟合曲线的方法,获得在所述OCT系统整个量程范围内不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数;其中,所述厚度值为D,所述深度值为Y,则所述厚度值和深度位置之间的关系函数为DY。0011进一步采用上述技术措施,由于被测物体,包括参考玻片的厚度很薄。因此我们可以假定在参考玻片的两个相邻的扫描面间的区域是均一没有畸变的,于是可以得到不同位置的玻片图像厚度值和深度位置之间的关系。采用这种技术措施所进一步带来的优点在于,在满足其拟合精度的条件下,进一步简化了本发明技术方案的具体处理过程。

8、。0012进一步的,所述校正步骤中,纵坐标之间的间隔为YN,将其间隔均乘以与之相对说明书CN101949689ACN101949692A2/3页4应的系数1/DYN,得到新坐标间隔YN,从而得到新的纵坐标系附图说明0013图1是现有技术中OCT图像纵向产生非线性畸变的示意图;0014图2是本发明一种实施例的流程图;0015图3是本发明一种实施例中OCT系统开始工作的初始化工作流程图;0016图4是本发明一种实施例中OCT系统采集数据的流程图;0017图5是本发明一种实施例中校正数据获取步骤的流程图。具体实施方式0018下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。0019如图2所示,一种OC。

9、T系统校正方法包括如下步骤校正数据获取步骤OCT系统对一个参考玻片进行扫描,获取不同位置的厚度值和深度位置之间的关系函数;以及,校正步骤根据所述厚度值和深度位置之间的关系函数,对所获取的检测数据进行校正。0020其中,厚度十微米的透明的参考玻片,其厚度大于OCT系统的分辨率。OCT系统自动寻找该参考玻片的上下表面信号,当两层信号均进入图片后开始采集,并缓慢移动样品的高度再次进行测量,如此反复得到同一样品在不同深度的一系列图像。0021如图3所示,OCT系统初始化,将在其处理器的控制下自动寻找信号。首先检查OCT系统是否正常工作,如果正常就移动扫描装置固定步长,采集一组OCT数据,计算采集得到的。

10、OCT数据中是否包含参考玻片的信号,如果没有就循环移动、采集、计算判断信号直到找到含参考玻片信号时,停止找信号的过程,开启采集玻璃样品信号的过程。0022如图4所示,OCT系统将在将在其处理器的控制下自动采集数据。首先检查OCT系统是否正常工作,开始自动寻找参考玻片的信号,若未找到信号,继续寻找直到找到信号为止,当找到信号后就开始连续采集N组参考玻片的OCT数据,采集完成之后,保存这N组数据。0023如图5所示,根据采集的关于参考玻片的图片,并计算各个深度图片的厚度。首先如果成功读取一组玻璃样品的OCT数据,否则继续读取,然后对图像进行滤波等处理。对处理后的数据,计算纵坐标方向的直方图,直方图。

11、中值最大的两个峰就是上下边界的位置,根据位置计算上下边界的距离,所对应的位置,为上下边界纵坐标的平均值即上下边界的中心。0024由于参考玻片的厚度很薄,因此我们可以假定在玻片的两个信号面间的区域是均一没有畸变的,于是我们可以得到不同位置的玻片图像厚度值和深度位置之间的关系0025DNY1NY2N0026其中DN代表第N幅图的厚度测量值,Y1N,Y2N分别代表上下表面的纵坐标。这一区域的位置用两表面的深度平均值YNY1NY2N/2表示。最终得到被测物厚度随深度变化的一组数据DNYN。对这些点做曲线拟合,从而得到了整个测量范围内厚度值和深度位置之间的关系函数DY。0027如图5所示,校正步骤将根据。

12、所述DY,获得新的纵坐标Y。其中,一种具体步骤说明书CN101949689ACN101949692A3/3页5包括首先,根据每一组测量值计算得到的N个距离值和对应的位置关系,对这组结果做滤波,例如中值或高斯,处理,以消除计算距离时产生的误差。然后对处理的数据进行曲线拟合,得到厚度随深度变化的函数DY,根据函数DY对所有坐标进行重新分布。纵坐标之间的间隔为YN,将其间隔均乘以与之相对应的系数1/DYN,得到新坐标间隔YN,从而得到新的纵坐标系即在此坐标系中的所有测量厚度均为1,从而达到了校正的目的。0028以上内容是结合具体优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推寅或替换,都应当视为本发明保护范围。说明书CN101949689ACN101949692A1/3页6图1图2说明书附图CN101949689ACN101949692A2/3页7图3图4说明书附图CN101949689ACN101949692A3/3页8图5说明书附图CN101949689A。

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