激光主动探测图像散斑自适应滤波抑制方法研究

激光主动照明成像具有作用距离远、系统分辨率高、可在低照度背景等复杂环境下获取目标图像等优点,但探测图像会受散斑噪声干扰.把高斯滤波、均值滤波和自适应滤波方法分别应用到仿真实验中进行散斑噪声抑制,实验表明:与高斯滤波和均值滤波相比,自适应滤波能有效抑制图像噪声,保留图像的边缘和细节信息.利用自适应滤波方法对获取的单帧和多帧累加平均的激光主动探测图像进行散斑抑制实验,使用散斑对比度进行定量分析,结果表明多帧短曝光图像累加平均可有效抑制图像的散斑噪声,自适应滤波可进一步降低图像的散斑噪声.     

基于小波变换的SAR图像相干斑噪声消除方法研究

本文提出了一种基于小波变换的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑消除滤波器.这种滤波器通过在小波细节子图像中减少小波分解系数的幅度来抑制相干斑噪声,同时利用小波细节子图像中提供的边缘信息来检测边缘和纹理细节,并保留其对应的小波分解系数值.实验结果表明,此方法除了对相干斑噪声有很好的抑制作用外,还保留了尽可能多的目标特性和图像细节,有着良好的图像视觉解译效果.     

基于Curvelet变换的ESPI图像散斑噪声抑制算法研究

重点研究了Curvelet变换的去噪原理及方法,并结合ESPI条纹图中散斑乘性噪声的特性,提出了改进的Curvelet变换去噪方法,即在去噪之前,先将图像进行对数变换,使得乘性噪声变成加性噪声,然后再进行Curvelet变换去噪,这样会更有利于噪声与边缘信息的分离。并把该方法应用在对轮胎的激光无损检测图像处理系统中,实验结果表明该方法在有效去除散斑噪声的同时,较好地保持了条纹图的边缘细节信息。     

用一张散斑图测量三维位移的方法

本文用一张散斑图测量了物体的两面交线上的位移。     

基于光场幅度动态变化的OCT功能成像原理和应用(特邀)

光学相干层析成像(OCT)能够无损获得微米级空间分辨率的样品截面信息,在眼科、血管内科等临床诊疗研究和应用中起到了重要的作用.利用OCT测量光场的幅度可以获得样本的三维结构信息,如眼底视网膜的分层结构,但对组织特异性、血流、力学特性等功能信息的作用有限.基于相位、偏振态、波长等光场参量的OCT功能成像技术应运而生,如多普勒OCT、OCT弹性成像、偏振敏感OCT、可见光OCT等.其中,基于光场幅度动态变化的OCT功能成像技术具有显著的鲁棒性和系统复杂度优势,已经在临床无标记血管造影中获得成功.此外,应用于三维血流流速测量的动态光散射OCT、具有无标记组织/细胞特异性显示能力的动态OCT、能够监控热物理治疗温度场的OCT温度层析成像等,已经成为了OCT功能成像的技术前沿.综述基于光场幅度动态变化的OCT功能成像技术的原理、实现和应用,分析了所面临的技术挑战,并展望了未来发展方向.     

基于散斑位移相关器的相关峰增强技术

提出的基于光学数字联合变换的光学散斑位移相关器,用来确定亚像素精度相关峰的位置,却没有使用复杂的插值算法.为了实现相关峰的放大,对相关器的主要参数进行了分析和计算.并以此建立了实现光学散斑位移技术的实验装置,实验结果表明,该装置能产生尖锐和狭窄的相关峰,且能以亚像素精度发现峰位置.     

利用动态散斑的时空统计特性同时测量漫射板移动的速度和方向

本文通过对动态散斑光强自相关函数的分析，利用一阶横模的激光束照射在运动的漫射板上，记录散斑光强起伏的频率（单位时间内跨过光强度均值的平均次数）可以同时测量漫射板移动的速度和方向。     

视网膜OCT B-scan图像分割算法综述

依靠光学相干层析(OCT)技术能够获得清晰的视网膜结构图,对于视网膜病变的诊断具有重要的意义。文章回顾了既往研究中典型的视网膜OCT B-scan图像分割算法,根据算法的输出特征,将其分为视网膜边界提取法和视网膜层提取法两类,旨在明确不同的方法获取信息的差异性,为视网膜病变诊断提供参考。     

光学相干层析成象技术基本原理

本文介绍了光学相干层析成象技术（ＯＣＴ），阐述了层析成象的基本原理，讨论了层析象的信息内容。     

1 300 nm光学层析成像

利用光学相干层析（OCT）技术,可以透过混沌介质,特别是生物组织成像。本文介绍了我们建立的基于1300nm波长稳定化光源的OCT实验装置,并且该装置测量了金属丝样品在奶粉溶液和土豆片两种混沌介质的一维和二维成像情况。该装置具有20μm的横向分辨率和26μm的轴向分辨率,并给出由OCT信号重建的灰度图。     

基于多阶微分的相敏光学相干弹性成像

为了提高光学相干弹性成像(OCE)灵敏度,达到通 过测量微小形变实现生物组织弹性成像的目的,提 出了一种基于多阶微分放大的相敏OCE方法。本方法采用压电陶瓷(PZT)作为外部驱动激励源 , 以PZT谐振频率为驱动频率,通过提取相邻时刻微小位移改变引起的相位差,并对 其作微分放大从而 实现微小位移提取。通过对有内嵌物的琼脂模拟样品进行弹性成像,可将反射系数相近、弹 性模量相差较大 的不同样品进行区分。仿体实验说明,本文方法具有较高的高灵敏性,可用于实现弹性成像 。通过获得离体大 鼠肺部肿瘤组织的三维弹性图像和二维切面图像,实现了肿瘤的弹性成像。癌症组织实验结 果表明,本方 法在微小肿瘤病灶边缘诊断方面具有较高的实用价值,通过弹性图像中可以清晰地辨别出微 小肿瘤组织及周围正常组织。     

全光纤光学相干层析系统用于人造指纹的识别

目前商用指纹识别系统由于仅依赖于手指表面二 维图像的脊模式和细节特征进行识别,对人造 指纹有极大的安全漏洞。本文提出一种利用光学相干层析(OCT)技术识别 人造指纹的方法。在分析OCT系统原理及皮肤光学特性的基础上,使用研制的全光纤OCT系 统分别对 人体手指以及被商用指纹识别系统识别通过的人造指模进行成像,获得了二者的二维OCT图 像和对应的一 维信号,同时获得人造指模的三维OCT图像,通过对比分析二者深度方向 上的微结构信息 以及光学特性可以准确地识别出人造指模。实验结果表明,OCT技术不仅可以用于指纹的防 伪,有效地提高生物特征识别系统的安全性能,而且还具有用于指纹识别的潜力。     

全光纤口腔OCT系统偏振波动自动消除方法研究

采用法拉第旋转效应自动消除伞光纤口腔光学相十层析(OCT)成像系统巾光纤Miehelson干涉仪干涉臂单模光纤中随机偏振态变化对十涉信号的影响,使得无论样品臂和参考臂光纤中光偏振态如何发生变化,干涉信号始终保持最强.介绍了该方法的基本原理、获得了离体牙齿稳定十涉信号和二维OCT图像.     

Differential absorption optical coherence tomography with strong absorption contrast agents of gold nanorods

Plasmon-resonant gold nanorods (GNRs) are demonstrated as strong absorption contrast agents for optical coherence tomography (OCT). OCT imaging of tissue phantoms doped with GNRs of different resonant wavelengths and concentrations is studied. To utilize the high absorption property of GNRs, a differential absorp-tion OCT imaging is introduced to retrieve the absorption information of GNRs from conventional backscattered signals. It is shown that the contrast of the OCT image can be enhanced significantly when the plasmon resonant wavelength of the GNRs matches the central wavelength of the OCT source.     

光学相干层析成像技术的应用

介绍了光学相干层析成像技术在不同领域的应用,预言了未来的发展趋势。     

用数据处理的方法消除扫速不稳对OCT图像的影响

建立了一个光纤结构的扫描延时的光学相关层析成像(OCT)系统。扫描平台速度不稳会影响成像质量。介绍了用付立叶变换方法将采样信号转换到频域处理的过程中,合理选择信号频域分布的质心位置和频带宽度等参数,可消除由于扫速不稳造成的图像失真。     

基于经验模式分解法的光学相干层析成像去噪研究

针对光学相干层析(OCT,optical coherence tomography)成像中存在的散斑噪声和扫描噪声,提出了采用经验模式分解(EMD,empirical mode decomposition)算法同时减小这两种噪声的思想。EMD是一种时频分析法,较傅立叶谱法能准确地确定时变非平稳的这两种噪声随时间变化的频率特性,从而获得更好的滤波效果。结果表明,通过合理设计EMD滤波参数,即可有效地同时减小散斑噪声和扫描噪声,信号的信噪比(SNR)提高(不考虑扫描噪声时,SNR达7dB左右,考虑到扫描噪声时,SNR提高达3dB左右),扫描噪声的条纹对比度降低60%以上,改善了成像质量,同时图像细节得到保留。与小波去噪法相比,本文方法具有滤波器设计简单、去噪效果明显及能同时有效地去除两种噪声的优点。