基于光程编码与相干合成的光学超分辨方法

摘要

本发明公开了一种基于光程编码与相干合成的光学超分辨方法及系统。在光学相干层析成像(OCT)系统样品臂的准直镜和聚焦透镜之间插入光程编码分束器，形成多种对应于不同光程延迟的有效响应函数。基于OCT技术固有的光程分辨能力，分别得到同一样品对应于不同有效响应函数的多幅图像。基于多种有效响应函数的相干合成，从多幅独立图像信息中重建出光学超分辨图像。通过改变相干合成时的相对系数，可以数字控制多种有效响应函数的相对贡献，实现不同程度的超分辨。本发明将光程参量引入到聚焦光场的控制，提供了点扩散函数的加减运算功能，开辟了光学超分辨技术的新途径。

主权项

一种基于光程编码与相干合成的光学超分辨方法，其特征在于：在OCT系统样品臂的准直镜和聚焦透镜之间插入光程编码分束器，形成多种对应于不同光程延迟的有效响应函数，基于多种有效响应函数的相干合成，重建出光学超分辨图像，通过改变相干合成时的相对系数，能数字控制多种有效响应函数的相对贡献，实现不同程度的超分辨，其具体步骤如下：1)从光纤耦合器样品臂端口发出的光先由准直镜准直，然后通过光程编码分束器，再由聚焦透镜聚焦于样品；从样品返回的反射光和散射光经由聚焦透镜收集，再次通过光程编码分束器和准直镜，然后返回光纤耦合器，与来自参考臂的参考光汇合并发生干涉；基于OCT技术固有的光程分辨能力，最终得到同一样品对应于不同有效响应函数的多个OCT复信号，分别对应由光程编码分束器决定的不同光程延迟；2)将多个OCT复信号分别乘以不同的系数然后相加，得到重建后的合信号，与不加光程编码分束器时得到信号的有效响应函数相比，合信号的有效响应函数的主瓣宽度被压缩，实现光学超分辨，超分辨的程度由重建时多个OCT复信号的相对系数决定。