旋轉(zhuǎn)式光學(xué)層析成像系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、提出一種基于線陣探測器的新型光學(xué)層析成像裝置，相比于普通的層析成像系統(tǒng)有明顯的增強(qiáng)，過去的圓錐掃描式光學(xué)層析系統(tǒng)所需的光學(xué)元件較多且具有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，而旋轉(zhuǎn)式光學(xué)層析成像系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)較為簡潔，具有單一的旋轉(zhuǎn)裝置，克服了圓錐掃描時(shí)的旋轉(zhuǎn)偏心作用和光學(xué)系統(tǒng)離焦作用，降低之后算法重構(gòu)時(shí)的修正難度，同時(shí)提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該光學(xué)層析系統(tǒng)獲得投影信號是通過柱面鏡的光學(xué)積分配合線陣探測器并行接收，相比老式層析掃描系統(tǒng)通過調(diào)制盤分割并用單像素光電探測

2、器的串行接收方式，具有高速和抗干擾的特性。
　　從濾波反投影理論出發(fā)，研究工作主要圍繞光學(xué)層析成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和旋轉(zhuǎn)中心校正系統(tǒng)三部分展開，主要的內(nèi)容和成果為:
　　1、搭建以道威棱鏡為轉(zhuǎn)像機(jī)構(gòu)、高精密轉(zhuǎn)臺為旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)式光學(xué)層析成像硬件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體光路并用LightTools軟件進(jìn)行仿真。分析各種旋轉(zhuǎn)中心偏移的情況。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)7種角度數(shù)掃描，對圖像進(jìn)行掃描后積分獲得投影正弦圖。
　　2、結(jié)合實(shí)

3、驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)光學(xué)層析圖像的實(shí)時(shí)二維重建。利用C＃開發(fā)語言編寫包括旋轉(zhuǎn)臺、二維XY平移臺和相機(jī)在內(nèi)的控制模塊，開發(fā)對系統(tǒng)校正后進(jìn)行實(shí)時(shí)重建的軟件系統(tǒng)?？梢詫D(zhuǎn)臺、平移臺和相機(jī)的所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和讀取，并產(chǎn)生正弦圖、重構(gòu)圖像等一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　3、提出一套可以實(shí)時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)中心自動校正的系統(tǒng)方法。通過擬合圓瞄準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)中心，再使用二維XY平移臺補(bǔ)償校正，最后根據(jù)正弦圖修復(fù)方法對圖像進(jìn)行修正，獲得清晰的重構(gòu)圖像。
　　此旋轉(zhuǎn)式光學(xué)層析