0111002-1研究论文第43卷第1期/2023年1月/光学学报纯随机相位板散斑去相关光学相干层析成像屈慧，汪毅*，娄世良，徐玉帅，王露桐，蔡怀宇，陈晓冬天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室，天津300072摘要光学相干层析成像（OCT）的图像质量会受到散斑噪声的影响，限制了OCT在临床诊断中的应用。叠加取平均是一种降噪的常用方法，作为相干噪声，散斑降噪的关键在于降低用于叠加的图像之间的散斑相关度。提出了一种基于纯随机相位板的散斑去相关OCT系统（PSD-OCT）。利用纯随机相位板调制样品光的波前相位以实现散斑去相关，从而为采用叠加取平均降低OCT图像噪声的方法提供低相关数据。成像实验证明了纯随机相位板能够降低散斑相关度，提升叠加图像的散斑信噪比，使得生物样品的精细结构更为清晰明显。与传统OCT的相关叠加相比，PSD-OCT的去相关叠加可以大幅降低散斑噪声从而增强OCT图像的视觉可见性，且无需搭建复杂系统，具有广泛的生物医学成像应用前景。关键词成像系统；成像系统噪声；光学相干层析；散斑；随机相位板；波前调制中图分类号O436文献标志码ADOI：10.3788/AOS2211911引言光学相干层析成像（OCT）是一种非侵入式的光学成像技术，近年来已成为生物体成像的研究热点，被广泛应用于医学诊断领域中［1-7］。作为一种基于低相干光干涉原理的成像技术，OCT存在散斑现象，在图像上呈现为明暗斑点噪声［8］。散斑会破坏OCT图像细节并降低图像质量，不利于医学诊断。多次采样取平均是降低加性噪声的一种常用方式，现有的商业化OCT仪器，如HeidelbergerDruckmaschinenAktiengesellschaft、深圳莫廷医疗科技有限公司等公司的产品，常通过在样品同一位置处连续采样100张B-scan图像进行叠加来提高成像质量。然而，散斑噪声属于相干乘性噪声，多帧图像之间的散斑相关度极高，上述方法作为一种相关叠加方式，无法有效地降低散斑噪声。除此之外，在OCT的临床应用中，患者的肌肉微动限制了采集时间，这对系统成像速度提出了要求，而大量的采样不利于实现高速实时成像。若能够采用去相关叠加降噪方法，即在多次采样之前先降低散斑相关度，再叠加平均，则可以用较少的采样次数达到更好的散斑抑制效果。现阶段研究人员已经提出了多种散斑去相关方法，包括偏振［9］、波长［10-11］、角度［12-13］、空间［14-15］和自适应光学［16-18］等。这些方法的局限性：可获取的低相关图像数量有限；整体系统庞大复杂，成本过高。针对上述限...
