谱域oct系统内窥探头设计及其采集系统的研究

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1、中图分类号：TN247论文编号：102870315-S034学科分类号：080402硕士学位论文谱域OCT系统内窥探头设计及其采集系统的研究研究生姓名盛守苗学科、专业测试计量技术及仪器研究方向计算机测控指导教师朱永凯副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationThespectraldomainOCTendoscopicprobedesignandresearchondataacquisitionsyst

2、emAThesisinMeasurementandTestingTechonologiesandInstrumentsbyShengShoumiaoAdvisedbyZhuYongkaiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015II南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论

3、文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：III南京航空航天大学硕士学位论文摘要谱域内窥光学相干层析成像（opticalcoherencetomography）技术是生物医学领域中一种新型的生物内窥成像技术，它具有高分辨率、成像速度快等优点，可以对环状或腔状组织器官快速层析成像，是生物成像技术的研究热点之一。其中，内窥探头技

4、术是谱域内窥光学相干层析成像技术中的重要部分，其设计和制备非常关键，需要考虑成像深度和系统横向分辨率之间的相互制约，因此，研究了基于GRIN透镜的内窥OCT探头技术。首先对光路模型进行了详细的数学分析，利用高斯光学ABCD传输矩阵，建立了探头光斑直径和高斯复参数q的输入输出函数，求解出探头工作参数关系式，得到探头中GRIN透镜和单模光纤间的气隙长度对探头输出的光斑直径大小和工作距离的影响；并相应制定了探头设计的加工工艺路线，完成了探头的制备；对探头的工作距离和实际出射光斑进行了检测，实验结果表明探头的准直性能良好、系统的横向分辨率高。论文也详细研究了谱域OCT系统的数据采集

5、控制技术，分析了光谱分析的关键参数、工作范围、光谱分辨率等，对信号规律的影响，以此为基础，设计并构建了光谱分析系统；分析了图像采集模块中图像采集卡和线阵CCD对采集速度的影响，设计了同步控制的技术路线，分别应用信号发生器输出控制信号和同步信号和应用DAQ采集卡实现同步采集；基于Labview技术，编制了控制采集软件系统，实验验证了系统性能。关键词：谱域内窥光学相干层析，内窥探头设计,ABCD矩阵，工艺加工，采集同步控制V谱域OCT内窥探头设计及其采集系统的研究ABSTRACTSpectraldomainendoscopicopticalcoherencetomography

6、imagingtechnologyisanewbiologyendoscopictechnologyinbio-medicalfield.Thistechnologyhasadvantagessuchashighspatialresolution,highimagingspeedandsoon.Itcanrapidlyimagingforannularorcavitytissuesandorgansandwidelyusedintoday'smedicalsurgery.EndoscopicOCTprobedesignandfabricationhassomeproblem

7、ssuchasimagingdepthandlateralresolutionrestraintwitheachother.IntheendoscopicOCTprobedesignbasedGRINlens,wemakeadetailedmathematicalanalysisfortheopticalpathmodelanduseGaussianopticalABCDtransmissionmatrixtotheestablishtheinputandoutputfunctionsoftheprobespotd