光學(xué)投影斷層成像系統(tǒng)研制與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、光學(xué)投影斷層成像（OPT）技術(shù)是一種新型的高分辨三維成像技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)恰恰填補(bǔ)了原有影像設(shè)備在1-10mm成像視野上的空缺，為生命科學(xué)研究提供了新的技術(shù)手段。作為現(xiàn)代影像技術(shù)的新興技術(shù)，OPT具有高分辨率、低成本、易于構(gòu)建、便于調(diào)試與升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，尤其是其廣泛的適用性，使得OPT技術(shù)備受科研人員青睞。在此背景下，本研究一方面致力于高分辨率、高成像質(zhì)量的系統(tǒng)研制，另一方面就本OPT系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行積極探索。
　　本研究主要內(nèi)容包

2、括：⑴OPT成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本著易于構(gòu)建與安裝的原則，通過理論分析與大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，自主研制了一套集運(yùn)動(dòng)和成像于一體的光學(xué)投影斷層成像系統(tǒng)。硬件方面，采用大靶面、低噪聲科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)作為OPT成像設(shè)備，配以高精度電控臺(tái)，旨在構(gòu)建一個(gè)高運(yùn)動(dòng)精度，高分辨率，低噪聲的光學(xué)成像系統(tǒng)。控制軟件方面，參考軟件工程的開發(fā)規(guī)范，基于QT和VTK完成包含多種運(yùn)動(dòng)成像模式的集成控制軟件開發(fā)工作。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理采用的是基于理想平行束光傳輸模型的濾

3、波反投影（FBP）重建方法。此外，根據(jù)應(yīng)用需求，此階段還完成了實(shí)驗(yàn)用模具和相關(guān)設(shè)備支架等的設(shè)計(jì)加工工作。⑵OPT系統(tǒng)性能分析。首先測(cè)試對(duì)比分析了不同照明光源、顯微鏡頭等核心部件對(duì)系統(tǒng)成像效果的影響，通過性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)及討論分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了遠(yuǎn)心背光照明光源，Navita顯微鏡頭，科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備組合的可行性；其次，采用分辨率測(cè)試卡對(duì)系統(tǒng)的空間分辨率進(jìn)行測(cè)試，分析對(duì)比了不同放大倍數(shù)下系統(tǒng)所能獲得的空間分辨率；最后，對(duì)OPT系統(tǒng)