[发明专利]一种光学相干层析变形场降噪方法

说明书

本发明公开了一种光学相干层析变形场降噪方法，在相位对照谱域光学相干层析技术的基础上结合了模糊逻辑的方法，通过对测量结果提取特征参数，并进行模糊推理和判断，对样件的截面轮廓以及样件内部的变形场进行降噪，使截面轮廓更加清晰，变形场分布更加细致。计算干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)；根据干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄；对特征参数C₁、C₂、C₃和C₄进行模糊化处理得到模糊化特征参数C_n1、C_n2、C_n3和C_n4；对模糊化特征参数进行判断，输出O₁和O₂；计算降噪后的输出幅值A_e(y,z)和输出相位差Δφ_e(y,z)；根据输出幅值A_e(y,z)和输出相位差Δφ_e(y,z)解调出降噪后的变形场。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学相干层析变形场降噪方法。

背景技术

光学相干层析(OCT)是一种利用低相干光干涉原理的层析测量技术，它具有测量速度快和无损检测等优点，可以实现材料内部微米级轮廓的精确测量。在结合了光谱仪结构后发展出的谱域光学相干层析技术(SOCT)，进一步提高了该方法的测量速度与信噪比。近年来，以SOCT技术为基础又发展出了一系列新的功能型OCT方法，例如测量材料内部双折射特性的偏振敏感SOCT，测量材料内部流速场的多普勒SOCT，以及测量材料内部变形场的相位对照SOCT等，并被广泛应用于生物医学和先进材料等多项领域的研究与检测当中。其中，相位对照SOCT是一种利用干涉光谱相位敏感特性的SOCT方法，可以实现材料内部变形场的纳米级层析测量，被先后应用于眼角膜，高聚物等材料在不同载荷下的微变形场动态检测当中。

然而，相位对照SOCT方法是基于对干涉信号进行测量的技术，不可避免地会受到散斑噪声的影响。同时，材料内部散射信号很弱，且随着深度的增加不断减弱。这些都导致了测量结果的信噪比低，往往需要人为的参与，才能辨识出噪声污染下被测样件的截面轮廓，以及内部变形场细节上的变化趋势。

亟待解决上述问题，从而实现对测量结果的降噪，使截面轮廓更加清晰，变形场分布更加细致。

发明内容

本发明提供一种光学相干层析变形场降噪方法，在相位对照谱域光学相干层析技术的基础上结合了模糊逻辑的方法，通过对测量结果提取特征参数，并进行模糊逻辑推理和判断，对样件的截面轮廓以及样件内部的变形场进行降噪，使截面轮廓更加清晰，变形场分布更加细致。

一种光学相干层析变形场降噪方法包括：

计算干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)；

根据干涉光谱的原始幅值A_m(y,z)和原始相位差Δφ_m(y,z)计算特征参数C₁、C₂、C₃和C₄，其中C₁为附近区域的幅值之和、C₂为单一方向的幅值之和、C₃为相邻区域内相位差的连续程度、C₄为相邻区域内相位差拟合的误差；