基于非均匀采样数据的SD-OCT成像算法研究-计算机应用与软件.PDF

第３１卷第４期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３１Ｎｏ．４ ２０１４年４月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ａｐｒ．２０１４ 基于非均匀采样数据的ＳＤＯＣＴ成像算法研究 刘玉喜　修晓玉　周国辉 （哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院　黑龙江哈尔滨 １５００２５） 摘　要　　在频域光学相干层析成像（ＳＤＯＣＴ）中，数据通常通过波数域的非均匀采样得到。在进行快速傅里叶变换得到图像之前 需要进行一个数据重采样过程。数据重采样会造成额外的计算负担，而且会带来一定的数据误差。采用一种逆成像算法得到ＳＤ ＯＣＴ图像，将ＳＤＯＣＴ系统建模为一系列线性方程组，通过求解一个逆问题以实现ＳＤＯＣＴ系统的成像。利用全变差（ＴＶ）作为限制 条件以保留图像的边缘信息，然后由ＳＤＯＣＴ测量数据直接估计样本的二维互相关。仿真结果表明，和传统方法相比，该算法所得 到的噪声残余量更低。同时还验证了利用ＴＶ限制条件以抑制ＳＤＯＣＴ中对衰落的敏感性的可能性。 关键词　　ＳＤＯＣＴ　非均匀采样　全变差　重采样 中图分类号　ＴＰ３１１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．０４．０５９ ＯＮＩＭＡＧＩＮＧＡＬＧＯＲＩＴＨＭＦＯＲＳＰＥＣＴＲＡＬＤＯＭＡＩＮＯＰＴＩＣＡＬＣＯＨＥＲＥＮＣＥ ＴＯＭＯＧＲＡＰＨＹＵＳＩＮＧＮＯＮＵＮＩＦＯＲＭＳＡＭＰＬＩＮＧＤＡＴＡ  ＬｉｕＹｕｘｉ　ＸｉｕＸｉａｏｙｕ　ＺｈｏｕＧｕｏｈｕｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００２５，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｉｎｓｐｅｃｔｒａｌｄｏｍａｉｎｏｐｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＳＤＯＣＴ），ｔｈｅｄａｔａａｒｅｕｓｕａｌｌｙｃｏｌｌｅｃｔｅｄｂｙｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｓａｍｐｌｉｎｇｉｎｗａｖｅ ｎｕｍｂｅｒｄｏｍａｉｎ．ＴｈｅｒｅｈａｓｔｈｅｎｅｅｄｏｆｄａｔａｒｅｓａｍｐｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｂｅｆｏｒｅｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｆａｓｔＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｂｅｉｎｇａｐｐｌｉｅｄｔｏｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔａｎ ｉｍａｇｅ．Ｄａｔａｒｅｓａｍｐｌｉｎｇｗｉｌｌｃａｕｓｅｅｘｔｒａｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｂｕｒｄｅｎａｎｄｏｆｔｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｃｅｒｔａｉｎｅｒｒｏｒｓｔｏｄａｔａ．Ｉｎｓｔｅａｄ，ｗｅｄｅｖｅｌｏｐａｎｉｎｖｅｒｓｅ ｉｍａｇｉｎｇａｐｐｒｏａｃｈｔｏｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔａｎＳＤＯＣＴｉｍａｇｅ，ｍｏｄｅｌｔｈｅＳＤＯＣＴａｓａｓｅｒｉｅｓｏｆｌｉｎｅａｒｅｑｕａｔｉｏｎｓ，ａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔＳＤＯＣＴｓｙｓｔｅｍｉｍａｇｉｎｇ ｂｙｆｉｎｄｉｎｇｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｐｒｏｂｌｅｍ．Ｗｅｍａｋｅｕｓｅｏｆｔｏｔａｌｖａｒｉａｔｉｏｎ（ＴＶ）ａｓａｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｔｏｐｒｅｓｅｒｖｅｉｍａｇｅ’ｓｅｄｇｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆａｓａｍｐｌｅｄｉｒｅｃｔｌｙｆｒｏｍＳＤＯＣＴｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ，ｏｕｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅｇｉｖｅｓａｓｍａｌｌｅｒｎｏｉｓｅｒｅｓｉｄｕａｌ．ＴｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｕｓｉｎｇｔｈｅＴＶｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｆａｌｌｏｆｆｉｎ ＳＤＯＣＴｉｓａｌｓｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　ＳＤＯＣＴ　Ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｓａｍｐｌｉｎｇ　ＴＶ　Ｒｅ