[发明专利]一种可见光OCT弹道散射信号提取方法、装置及存储介质

说明书

本发明涉及一种可见光OCT弹道散射信号提取方法、装置及存储介质，该方法包括如下步骤：S1、按照x‑y扫描方式采集可见光OCT光谱数据；S2、光谱数据中心化处理；S3、基于中心化处理后的光谱数据构建光谱数据矩阵；S4、基于光谱数据矩阵构建Wishart随机矩阵；S5、对Wishart随机矩阵进行特征值分解；S6、识别并确定弹道散射光子对应的特征值；S7、基于弹道散射光子的特征值提取弹道散射光子对应光谱数据；S8、进行可见光OCT弹道散射光子光谱数据的信号处理并获得三维重建结果。与现有技术相比，本发明能够减少多次散射干扰，可显著提高可见光OCT成像信噪比。

技术领域

本发明涉及OCT成像技术领域，尤其是涉及一种可见光OCT弹道散射信号提取方法、装置及存储介质。

背景技术

光学相干断层扫描(Optical Coherent Tomography,OCT)已经在眼科、血管内介入等临床医疗场景有广泛应用。传统OCT成像系统包括时域OCT和频域OCT，频域OCT利用扫频(扫频OCT)或宽谱(谱域OCT)弱相干光，可实现快速OCT成像。传统OCT成像利用近红外波段对组织结构进行成像，近年来出现了使用可见光波段进行谱域OCT成像的可见光OCT技术。可见光OCT成像使用可见光波段，其波长小于传统OCT的近红外波段，因此其成像分辨率显著提升。此外，可见光OCT使用可见光波段，含氧和缺氧血红蛋白对该波段的光的吸收系数差异显著，可以重建成像区域的血氧信息，这是传统OCT成像所不具备的。由于组织对光的散射效应，传统OCT信号中同时包含弹道散射和多次散射的信号，其中弹道散射信号为OCT成像的有用信号，而多次散射信号往往对传统OCT成像产生干扰作用。在可见光OCT中，可见光波段的散射系数高于传统OCT的近红外波段，因此，系统采集信号中受到多次散射干扰显著，严重影响了成像信噪比。

因此，亟需提供一种可见光OCT成像弹道散射信号提取方法，减少多次散射干扰，从而提高可见光OCT成像信噪比。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可见光OCT弹道散射信号提取方法、装置及存储介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可见光OCT弹道散射信号提取方法，该方法包括如下步骤：

S1、按照x-y扫描方式采集可见光OCT光谱数据；

S2、光谱数据中心化处理；

S3、基于中心化处理后的光谱数据构建光谱数据矩阵；

S4、基于光谱数据矩阵构建Wishart随机矩阵；

S5、对Wishart随机矩阵进行特征值分解；

S6、识别并确定弹道散射光子对应的特征值；

S7、基于弹道散射光子的特征值提取弹道散射光子对应光谱数据；

S8、进行可见光OCT弹道散射光子光谱数据的信号处理并获得三维重建结果。

优选地，步骤S2具体为：对成像扫描平面的每个点采集到的光谱数据A(λ_i)通过下式进行中心化处理得到

其中，λ_i为第i个取样波长，λ_i∈[λ_min,λ_max]，i＝1，2，……，N，λ_min为最小波长，λ_max为最大波长，N为取样波长总个数。