扫频OCT的快速图像处理技术研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：R318.5密级：公开UDC：616学号：153837扫频OCT的快速图像处理技术研究研究生姓名：蔡旭皓导师姓名：万遂人申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称生物医学工程论文答辩日期2018年6月6日二级学科名称生物医学工程学位授予日期年月日答辩委员会主席赵兴群评阅人葛云罗守华2018年6月5日硕士学位论文扫频OCT的快速图像处理技术研究专业名称：生物医学工程研究生姓名：蔡旭皓导师姓名：万遂人RESEARCHONFASTIMAGEPROCESSINGTECHNOLOGYOFSWEPTFREQUENCYOCTAThesisSubmittedtoSo

2、utheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXuhaoCaiSupervisedbyProf.SuirenWanSchoolofBiologicalScienceandMedicalEngineeringSoutheastUniversityMay2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我

3、一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：

4、日期：摘要摘要相对于其他的医学成像技术，光学相干层析成像（OpticalCoherenceTomography，OCT）具有非侵入、非接触、高分辨率、低成本等优点，是近年来发展十分迅速的一种医学扫描成像技术。OCT技术的成像原理就是利用弱相干光干涉，使用弱相干光照射样品组织，通过探测和解析不同深度的反射光和参考光相干涉形成断层像。OCT分类中的扫频OCT（SweptSourceOCT，SS-OCT）更是具有成像速度快、灵敏度高等优点。本文首先将OCT技术与其他成像技术进行了比较，简单介绍了OCT系统的分类和相关技术的国内外研究进展。在分析了扫频OCT系统的性能参数的基础上，建立了系统的噪

5、声模型，模拟了系统的散斑噪声图。根据扫频OCT系统的特征，提出了系统的信号处理链，并研究比较了各步骤国内外算法的高效性。为了提高扫频OCT系统的图像处理速度，本文提出了一种基于小波包分解与最小均方差滤波的自适应扫频OCT图像快速去噪算法。通过对比本文算法与高斯滤波、维纳滤波、各向异性扩散滤波和小波去噪对OCT图像的处理效果，本文算法对手指OCT图像的峰值信噪比（PSNR）最少提升了22.5695db，等效视数（ENL）提升了1.4倍，且处理图像用时相对较短，将平均60s左右的处理时间提升到了37s左右。结果证明，本文提出的这种自适应算法在有效去除OCT图像噪声的同时，也提升了OCT图像降

6、噪的速度。在研究了高效的图像降噪算法后，本文还提出了一种基于形态学方法和相位一致性原理的OCT图像边缘快速提取算法。该算法首先利用了形态学开闭运算的方法对图像进行预处理，利用腐蚀与膨胀将图像的非边缘信号信息进行模糊，在保持边缘完整性的基础上对图像进行孔洞填充，再利用相位一致性算法提取图像边缘。通过对比本文算法与sobel算子、roberts算子、prewitt算子、log算子、Canny算子对图像的边缘提取能力，证明了本文算法能够很好地提取图像的双边缘边界，边缘连续性较好，且处理时间较为短暂，是一种高效的图像边缘提取算法。关键词：扫频光学相干层析成像，图像去噪，图像边缘提取，小波包分解，

7、相位一致性IAbstractAbstractComparedwithothermedicalimagingtechnologies,OpticalCoherenceTomography(OCT)hastheadvantagesofnon-invasiveness,non-contact,highresolution,andlowcost.Itisamedicalscanningimagingtechnologythathasdeve