利用OCT测量动态对比度和估计横向流量的方法技术

本发明专利技术公开了利用OCT测量动态对比度和估计横向流量的方法。样品移动向量的确定方法包括：获得T1时刻的样品图像，选择其中的预设区域作为追踪图像，获取追踪图像的图像识别信息和T1时刻的位置；获得T2时刻的样品图像，在其中找到与追踪图像T1时刻的位置相同的位置作为追踪框；以追踪框的一个点为参考点，确定参考点沿横轴和竖轴可移动的最大范围，可移动的最大范围分割为多个移动位置；计算参考点按照向量移动且遍历移动位置时，T1时刻追踪图像的图像识别信息和参考点移动至每一个移动位置时追踪框内图像的图像识别信息的相关系数，相关系数的最大值对应的参考点移动的向量为样品T2时刻相对于T1时刻移动的向量。

【技术实现步骤摘要】
利用OCT测量动态对比度和估计横向流量的方法
本专利技术涉及光学成像
，特别涉及一种利用OCT测量动态对比度和估计横向流量的方法。
技术介绍
光学相干断层扫描(opticalcoherencetomography，OCT)是一种非侵入式的光学成像技术。近年来，在医学领域，特别是在眼科领域，光学相干断层扫描系统可对拍摄测试对象(如眼底的视网膜，视网膜中央动静脉等)的断层进行三维可视化成像，如对眼底特定部位的断层进行三维可视化成像。在对眼底特定部位的断层进行三维可视化成像时，首先需要对眼底进行二维成像确定眼底的位置，通过在眼底二维成像找到眼底的特定部位，对眼底的特定部位进行OCT扫描以进行三维可视化成像。但是，因注视性眼球运动会引起眼底的移动，即眼底进行了移动。现有技术中，进行OCT扫描的镜头是不随眼底的移动进行调整的，这样，就导致OCT扫描进行扫描的眼底的具体部位发生了变化，影响了三维可视化成像的准确性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用OCT测量动态对比度和估计横向流量的方法，样品移动的向量的确定方法及数据采集方法，解决了因样品移动导致的对样品的特定部位进行三维可视化成像的准确性差的技术问题。为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种样品移动的向量的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：获得T1时刻的样品图像，选择T1时刻的样品图像的预设区域作为追踪图像，获取追踪图像用于识别的图像识别信息和追踪图像T1时刻的位置；获得T2时刻的样品图像，在T2时刻的样品图像中找到与追踪图像T1时刻的位置相同的位置作为追踪框；以追踪框的一个点为原点建立平面直角坐标系，以追踪框的一个点为参考点，确定参考点沿横轴和竖轴可移动的最大范围，沿横轴和竖轴可移动的最小间距将可移动的最大范围分割为多个移动位置；计算参考点按照向量(m，n)移动且遍历移动位置时，T1时刻追踪图像的图像识别信息和参考点移动至每一个移动位置时追踪框内图像的图像识别信息的相关系数，所述相关系数的最大值对应的参考点移动的向量(mmax,nmax)为样品T2时刻相对于T1时刻移动的向量，T2时刻晚于T1时刻。本专利技术提供的样品移动的向量的确定方法，从T1时刻的样品图像中的追踪图像，获取了两种信息，一种是将追踪图像与其他部分图像区别出来以便进行识别的图像识别信息，另一种是追踪图像在T1时刻的位置；然后，获得T2时刻的样品图像，此时由于样品的移动，追踪图像的位置已经移动，为了找到追踪图像移动的向量，需要利用追踪图像在T1时刻的位置在T2时刻的样品图像中找到与其位置相同的位置的边框作为追踪框；之后，追踪框在其可移动的最大范围内移动，计算追踪框移动到可移动的最大范围内的每一点时追踪框内图像的图像识别信息和追踪图像T1时刻的图像识别信息的相关系数，即两张图像的图像识别信息的相关程度；所述相关系数的最大值对应的追踪框移动到的位置是两张图像的图像识别信息最接近的位置，为追踪图像的移动到的位置。追踪图像的移动是由样品的移动引起的，因此，追踪图像的移动的向量就是样品T2时刻相对于T1时刻移动的向量。这样，可以很方便的确定样品的移动的向量，提高对样品的特定部位进行三维可视化成像的准确性。附图说明图1-01为本专利技术的眼底移动的向量的确定方法中T1时刻的眼底图像的示意图；图1-02为本专利技术的眼底移动的向量的确定方法中T2时刻的眼底图像的示意图；图1-03本专利技术的眼底移动的向量的确定方法中确定追踪图像在T2时刻的眼底图像的位置的示意图；图1-04本专利技术的眼底移动的向量的确定方法的原理推导示意图；图1所示的是SDOCT系统的框架图。低相干光源S(k)被光纤干涉仪分成参考臂和样品臂。反射光在光谱仪中聚集和测试，从而反射剖面的深度被计算出来；图2所示的是弧度为π(成像光源波长的四分之一)的流体整体运动的模拟的相位变化数据；图3所示的是运动的散射体在一段时间内预期的相位方差测试结果图；图4A展示的是与图4B中样品非平均OCT强度图像相关的概括图；为了获得此图像，2％的琼脂糖井溶解到密度匹配为0.1％的脂肪乳溶液中；图像中亮度对比度局限于流动的边缘和空气的边界处；图5A为时间周期T＝40us的相位变化图；图5B为时间周期T＝80us的相位变化图；图6A为时间周期T＝200us的相位变化图；图6B为时间周期T＝400us的相位变化图；图7A为时间周期T＝800us的相位变化图；图7B为时间周期T＝1.6ms的相位变化图；图8A为最大相位变化时间周期T2＝40T1的相位变化对比图；图8B为最大相位变化时间周期T2＝20T1的相位变化对比图；图9A为最大相位变化时间间隔T2＝10T1的相位变化对比图；图9B是最大的相位变化时间间隔T2＝5T1的相位变化对比图；图10所示的是水中单个散射体的相位变化数据；所示的球体直径分别为0.5um，2um和5um。直径为2um的球体证明了相位误差的影响，主要因为所期望的形式的相位变化数据中OCT信号弱；图11A展示的是MB-扫描的横向扫描模式的图像；图11B所示的BM-扫描的横向扫描模式的图像；图12A所示的是使用MB-扫描方式获得的斑马鱼尾巴的OCT灰度图像；图12B所示的是使用MB-扫描方式获得斑马鱼尾巴的相位变化对比度图像；图像的大小是900um*325um。T2＝1ms，T1＝40us；图13A所示的是用BM-扫描方式获得的斑马鱼尾巴的OCT灰度图像；图13B所示的是使用BM-扫描方式获得的斑马鱼尾巴的相位变化对比度图像；图13A和图13B图像的大小都是815um*325um；图13B中的相位误差已消除，对比度图像的时间周期T2估计为40ms；请注意，相位变化对比度图像的成像范围大小是图12B中所示的MB-扫描的对比度图像的4倍；图14A所示的是低速横向运动发生的一个时间点的平均亮度图像，该图像来源于BM-扫描到的视网膜的横向运动的数据；图14B所示的是噪声消除和中值滤波后的相位对比度图像，来源于视网膜横向运动的BM-扫描数据；图14B是存在少量流体横向运动的时间点的相位对比度图像；图15所示的是未修正的大量流体横向运动的相位变化对比度图像；图16A和图16B是一组相位对比度图像的对比图；图16A所示的是未修正的存在大量横向运动的图像；图16B所示的是α＝0的情况下，修正过的大量横向运动的图像；图17A和17B是经过2.6S采集到的视网膜深度的对比度总结图像；图17A是在α＝0之前未经过补偿的图像；图17B是在α＝0之后经过补偿的图像；图18A所示的是BM-扫描平均OCT灰度图；图18B，18C，18D是不同时间点的三个相位变化对比度图；每幅图像都是在50ms之内采集到。箭头指向的区域是脊梁纵向血管区域，两种不同的节段血管(Se)，脊梁主动脉(DA)，轴向静脉(AV)；图19A和19B所示的是3天快速受精的斑马鱼的OCT可视化图像；图19A是亮视野的显微镜图像，图19B是3天快速受精的石斑鱼的图像，都展示出了期望的石斑鱼的解剖特征；图19A和19B中画的线代表了OCT图像的扫描区域；进一步的分析平均流量和相位变化能够提升这些图像的质量；图20A的OCT灰度图像展示了图19中石斑鱼的内部结构；图20B所示的是心脏内部的血流量，此图像已经降低图像中相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样品移动的向量的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：获得T1时刻的样品图像，选择T1时刻的样品图像的预设区域作为追踪图像，获取追踪图像用于识别的图像识别信息和追踪图像T1时刻的位置；获得T2时刻的样品图像，在T2时刻的样品图像中找到与追踪图像T1时刻的位置相同的位置作为追踪框；以追踪框的一个点为原点建立平面直角坐标系，以追踪框的一个点为参考点，确定参考点沿横轴和竖轴可移动的最大范围，沿横轴和竖轴可移动的最小间距将可移动的最大范围分割为多个移动位置；计算参考点按照向量(m，n)移动且遍历移动位置时，T1时刻追踪图像的图像识别信息和参考点移动至每一个移动位置时追踪框内图像的图像识别信息的相关系数，所述相关系数的最大值对应的参考点移动的向量(mmax,nmax)为样品T2时刻相对于T1时刻移动的向量，T2时刻晚于T1时刻。

【技术特征摘要】
2015.02.15 CN 20151008010951.利用OCT测量动态对比度和估计横向流量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：采用数据采集方法进行数据采集，其中，使用光学相干断层扫描系统对样品进行多次B-扫描采集数据，在横向区域的多次扫描中，包含每个所述的B-扫描，进行数据采集，数据至少包括相位信息，强度信息；相位变化数据的确定，其中相位方差的确定基于B-扫描采集的数据，并且，样品的运动对比度取决于相位方差；其中，所述数据采集方法包括以下步骤：获得T1时刻的样品图像，选择T1时刻的样品图像的预设区域作为追踪图像，获取追踪图像用于识别的图像识别信息和追踪图像T1时刻的位置；根据T1时刻的样品图像，确定拍摄测试对象的位置，对拍摄测试对象进行首次扫描采集数据；获得T2时刻的样品图像，在T2时刻的样品图像中找到与追踪图像T1时刻的位置相同的位置作为追踪框；以追踪框的一个点为原点建立平面直角坐标系，以追踪框的一个点为参考点，确定参考点沿横轴和竖轴可移动的最大范围，沿横轴和竖轴可移动的最小间距将可移动的最大范围分割为多个移动位置；计算参考点按照向量(m，n)移动且遍历移动位置时，T1时刻追踪图像的图像识别信息和参考点移动至每一个移动位置时追踪框内图像的图像识别信息的相关系数，所述相关系数的最大值对应的参考点移动的向量(mmax,nmax)为样品T2时刻相对于T1时刻移动的向量，T2时刻晚于T1时刻；光学相干断层扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐磊，
申请(专利权)人：执鼎医疗科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33