【正文】 unding [J], Biomed. Opt., 2003, 8(3): 565569.[33] A. E. Desjardins, B. J. Vakoc, et al. Angleresolved optical coherence tomography with sequential angular selectivity for speckle reduction [J]. Opt. Express, 2007, 15(10): 62006209.[34] A. E. Desjardins, B. J. Vakoc, et al. Speckle reduction in OCT using massiveparallel detection and frequency 2 domain ranging[J]. Opt. Express, 2006, 14(11): 47364745.[35] D. C. Adler, T. H. Ko, et al. Speckle reduction in optical coherence tomography images by use of a spatially adaptive wavelet filter[J]. Opt. Lett, 2004, 29(24): 2882880.[36] J. Rogowska, M. E. Brezinski. Evalution of the adaptive speckle suppression filter for corenary optical coherence tomography imaging [C]. IEEE Trans. Med. Imaging, 2000, 19: 12611266.[37] A. Ozcan, A. Bilenca, A. E. Desjardins, et al. Speckle reduction in optical coherence tomography images using digital filtering[J]. . Soc. Am. A, 2007, 24: 19011910.[38] D. L. Marks, T. S. Ralston, S. A. Boppart. Speckle reduction by Idivergence regularization in optical coherence tomography[J]. Opt. Soc. Am. A, 2005, 22: 23662371.[39] 周偉華，王鑫，羅斌．基于雙樹(shù)復(fù)小波變換的相位保持SAR圖像降噪[J]．中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào)，2007，12(5)：805809．[40] Chitchian, Shahab，F(xiàn)iddy, et al. Wavelet denoising during optical coherence tomography of the prostate nerves using the plex wavelet transform[Z]. EMBS 2008. 30th Annual International Conference of the IEEE, 2008, 25: 30163019.[41] 羅鵬，高協(xié)平．基于雙樹(shù)復(fù)數(shù)小波變換的圖像去噪方法[J]．光子學(xué)報(bào)，2008，37(3)：604608．32 。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！其次，還要感謝大學(xué)四年學(xué)習(xí)的過(guò)程中教我的所有老師，謝謝他們傳授給我知識(shí)。針對(duì)光學(xué)相干層析成像的圖像質(zhì)量進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，做了如下工作：1. 通過(guò)對(duì)OCT系統(tǒng)的理論進(jìn)行闡述，分析了系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的類型和來(lái)源，指出OCT系統(tǒng)的噪聲在硬件無(wú)法克服的情況下，通過(guò)圖像處理的方法將能夠有效的去除噪聲。從結(jié)果來(lái)看，除了螺絲圖像出現(xiàn)反常之外，其它圖像噪聲處理效果均不錯(cuò)。這個(gè)T值的估計(jì)是基于已知噪聲模型，進(jìn)行去噪比較，對(duì)應(yīng)均方根誤差（MSE）最小值位置即為理想閾值。177。，二維的離散小波變換只能在三個(gè)方向上進(jìn)行特征選擇，而二維的DTCWT具有12個(gè)方向小波分別在177。雙樹(shù)復(fù)小波算法不僅能較好的去除散斑噪聲，而且可以保持圖像的相位信息不受破壞，使得與Frost濾波、Kuan濾波、Lee濾波、中值濾波等去噪效果比較起來(lái)，顯示出的較好的整體效果，主要表現(xiàn)為特征突出，細(xì)節(jié)紋理和邊緣保護(hù)良好[39,40]。首先，許多信號(hào)基于小波基的分解后被明顯的簡(jiǎn)化為我們熟識(shí)的圖像分布；其次，噪聲可以在不同維度和不同方向上分解出來(lái)；最后，我們可以根據(jù)需要在不同維度和不同方向復(fù)原原始信號(hào)而不丟失重要的細(xì)節(jié)信息。常使用的變換域是傅里葉濾波和小波域?yàn)V波。2007年A. Ozcan等人[37]總結(jié)分析了各種濾波器在OCT圖像的去噪效果及在去噪過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。在實(shí)際情況中，很難準(zhǔn)確的把噪聲的種類分辨出來(lái)，因此文中在去噪過(guò)程中不考慮單一種類噪聲的去除，而是綜合的對(duì)圖像中的噪聲用數(shù)字圖像處理方法進(jìn)行去除。目前，針對(duì)如何減小OCT散斑噪聲的方法除了偏振混合法，空域混合法，頻域混合法[3234]外，還有去卷積算法，小波變換法，自適應(yīng)濾波[35]等信號(hào)處理算法，這些方法雖然能減少散斑噪聲，但同時(shí)也犧牲了圖像的分辨率。不僅大量散射顆粒形成多次散射，使散射波前形成復(fù)雜的畸變可形成散斑；在相干長(zhǎng)度內(nèi)不同深度截面上的散射光，由于光程差引起的相位差已經(jīng)構(gòu)成了散斑生產(chǎn)的條件，也會(huì)形成散斑。散斑噪聲使圖像像素振幅隨機(jī)化分布，產(chǎn)生模糊的粒狀分布結(jié)構(gòu)，使圖像的細(xì)微特征變得模糊，只能從中分辨圖像的大致輪廓。探測(cè)器表面工藝狀態(tài)對(duì)低頻噪聲影響很大。⑵ 熱噪聲熱噪聲存在于任何導(dǎo)體與半導(dǎo)體中，它是由于載流子的熱運(yùn)動(dòng)而引起電流或電壓的隨機(jī)起伏。 探測(cè)器噪聲探測(cè)器噪聲是指光電探測(cè)器在將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程中引入的噪聲。信號(hào)帶寬由掃描速度決定，帶通濾波器帶寬的選擇既要保證系統(tǒng)具有較高的分辨率，又要具有很高的靈敏度，最佳帶寬為，為了不喪失深度方向的分辨率，既要區(qū)分深度方向上相距的兩個(gè)峰，也要使系統(tǒng)的帶寬大于信號(hào)帶寬。OCT系統(tǒng)參考臂大多數(shù)采用機(jī)械掃描，也有采用壓電陶瓷完成縱向掃描的。 OCT系統(tǒng)的噪聲分析OCT成像過(guò)程中，由于系統(tǒng)中存在各種噪聲干擾，使光電流的變化出現(xiàn)異常，而圖像的灰度與弱相干光對(duì)應(yīng)的電信號(hào)成比例，因此光電流的異常造成圖像清晰度變差。3. OCT圖像去噪在OCT系統(tǒng)中由于組織的高散射性、掃描和光電檢測(cè)的非線性、光源和電路的量子干擾，系統(tǒng)中存在著多種噪聲，使得圖像失真、分辨率下降，影響了成像的清晰度。一般情況下，一個(gè)系統(tǒng)的信噪比近似地與入射光功率成正比，與系統(tǒng)的帶寬成反比[23,24]。由于Rs最大值是1，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍可表示為的最大值與最小可探測(cè)量的比值。提高成像的對(duì)比度主要是從后續(xù)的圖像信息處理著手。成像深度：在OCT系統(tǒng)中，我們對(duì)所要探測(cè)的樣品組織要有一定成像深度的要求，由于OCT技術(shù)的領(lǐng)域主要是用于探測(cè)活體組織，例如眼球，由于眼球是透明組織，選取合適的波長(zhǎng)，其成像深度可以達(dá)到2cm，而對(duì)于皮膚等高散射性組織，其成像深度可以達(dá)到2~3mm[19]。 OCT系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)參數(shù)評(píng)價(jià)OCT系統(tǒng)性能的參數(shù)主要包括分辨率、成像深度、成像速度、成像對(duì)比度以及動(dòng)態(tài)范圍和信噪比，下面對(duì)幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行逐一分析[18]。并且功率過(guò)高的光源會(huì)帶來(lái)額外的噪聲。除了光源的寬帶以外，光源光譜形狀以及光譜的平滑程度，也是影響OCT成像的至關(guān)重要的因素，它們不僅影響著系統(tǒng)的分辨率，也對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍有一定的影響，不平滑的光譜會(huì)引起自相關(guān)函數(shù)的旁瓣，這些旁瓣不能通過(guò)帶通濾波去掉，會(huì)降低圖像的對(duì)比度[17]。光源的時(shí)間相關(guān)性決定了OCT技術(shù)的縱向分辨率，光源的相干長(zhǎng)度反比于光源光譜帶寬，可以表示為： ()其中為相干長(zhǎng)度，c為光速，為相干時(shí)間，比例系數(shù)a與譜型有關(guān)，為光源中心波長(zhǎng)，和分別為光源的頻寬和譜寬半峰全寬（簡(jiǎn)稱FWHM）。對(duì)于生物組織特別是對(duì)于軟組織來(lái)說(shuō)，吸收系數(shù)和散射系數(shù)隨著波長(zhǎng)的增加而減少。OCT系統(tǒng)光源的選擇主要從波長(zhǎng)、帶寬、功率、穩(wěn)定性等幾個(gè)方面考慮。它們的信號(hào)轉(zhuǎn)換功率增益為 () 通常情況下，G可高達(dá)。OCT系統(tǒng)采用的就是固定頻移法（光學(xué)超外差法）外差檢測(cè)方式。令入射到探測(cè)器上的信號(hào)光為Es，參考光為Er, () ()那么到探測(cè)器光敏單元上兩束光疊加時(shí)的總輻射場(chǎng)[12]： ()根據(jù)探測(cè)器的平方律特性，探測(cè)器的響應(yīng)（電壓或電流）與入射輻射場(chǎng)振幅的平方成正比，()在上式中K為探測(cè)器的光電靈敏度，混頻后的光電信號(hào)包含有直流分量、差頻分量、和頻分量和倍頻分量。對(duì)于高分辨率系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還要對(duì)干涉信號(hào)的細(xì)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)，這對(duì)探測(cè)系統(tǒng)的靈敏度提出更苛刻的要求。根據(jù)衍射層析成像（Diffraction tomography）的相關(guān)理論，介質(zhì)內(nèi)散射勢(shì)與被接收到的散射場(chǎng)信號(hào)之間存在傅里葉變換關(guān)系，即 ()式中為散射勢(shì)能，為由樣品內(nèi)返回的背向散射場(chǎng)的光譜。調(diào)節(jié)移動(dòng)參考鏡，使參考光分別與樣品不同結(jié)構(gòu)處反射回來(lái)的信號(hào)光產(chǎn)生干涉，同時(shí)分別記錄下相應(yīng)的參考鏡的空間位置，這些位置便反映了樣品內(nèi)不同結(jié)構(gòu)處的空間位置。OCT系統(tǒng)通過(guò)一系列的橫