2。2。2 FFOCT成像特点

FFOCT具有以下特点：第一，FFOCT系统使用了数值孔径较大的显微物镜使得到的图像的横向分辨率很高。第二，该系统使用诸如卤钨灯的光源，要比激光光源更便宜，更安全。并且卤钨灯光源的光谱很宽，使得系统获得了非常高的纵向分辨率。第三，整个层析面的光强可以不需要光束扫描同时得到。这使得FFOCT具有非常快的成像速度，并且可以在一瞬间提供准确的生物组织之间的相对位置的信息。第四，整个视场是由比共焦和双光子成像光源的平均光功率密度低的光源照射，比较适合活体细胞和组织的成像。第五，FFOCT系统主要由干涉显微镜构成，比较容易搭建。最后，在三维空间上，FFOCT系统的测量都可以达到微米量级。因此，FFOCT具有识别细胞和组织之间微米量级的改变的功能，提供了通过实时探测生物组织微结构来进行医学诊断的新的可能性。

2。3 成像信号及其计算

由于超宽光谱照射，只有当两个干涉臂的光程几乎相等时才会发生干涉。相干长度与光源的光谱宽度成反比[19]。因此，在CCD阵列探测器上所形成的图像是由样品的干涉图和参考镜的图像组成，在这之中也叠加了非相干反射光和来自样品不同深度的后向散射光以及来自显微镜本身的不必要的反射。当没有相位调制并且两臂相干时，面阵CCD探测器上的任意一点的光强可以表示为：

           （1）

式中是平均光强，即非相干光形成的背景图像，表示参考光与样品光的相位差，表示由PZT控制器调制的正弦相位，表示待求的层析图像。由于通过采用CCD采样和参考臂振动同步触发方法，在一个参考光调制周期中，面阵CCD探测器记录四幅包含干涉信息得图片[21]，分别为，，，。利用四步移项法，一幅正面OCT层析图可以由下面的公式得到[20]：

             （2）

改进的算法中对大量的正面层析图像求平均来提高图片的对比度[20]：

       （3）

    色散不匹配会发生当光线在生物组织内部传播的时候。当聚焦到组织中时，焦点前移而相干平面向后移，从而导致干扰信号降低，离焦信号增加。其结果是，最佳的点应该通过移动参考臂来匹配焦平面的位置和平面的零路径差来找到。我们用这种方法来优化不同深度的测量。

2。4 目前FFOCT要解决的主要问题

2。4。1 图像对比度下降

图像对比度是评估显微系统对活体细胞和组织成像表现的一个重要标准。它是区分相邻的微观结构在它们光的散射特性中非常小的区别的能力。这些区别可以在正常生物组织的相邻的微观结构之间，或者是同一个生物组织的组成部分在肿瘤和正常情况下的不同。这里我们将图像对比度进行如下定义：

                                                        （4）

这里是图片任意一点的光强值，是背景强度。

然而在实际的组织成像中，并不能直接正确的表达出图像对比度，因为对比度会被以下一些因素影响：

（1）上覆层的影响，包括随着成像深度的增加，照明光和后向散射光的衰减，这使得诊断的敏感性和诊断实践中的特异性变得复杂[22]；离焦效应，会导致空间相干包络和时间相干包络中心的轴向分离[23-24]；由于折射率与浸入介质的不匹配产生的色散和球差会导致相干包络展宽等[25]。

（2）由于生物组织中的很强的散射光，来自生物组织内部深层区域的微观结构的后向散射光非常弱，并且两点之间的折射率的区别也非常小。如果不采取措施移除残留的背景光强，那么图像的对比度会非常低。然而实际FFOCT成像系统中，计算层析图像时背景光强并不能被完全移除。第一，在一个特定深度，多重散射光的相干探测和相干区域外的组织结构的后向散射光和后向反射光的非相干探测导致非相干背景光强和相干分量中的散斑。与此同时，随着成像深度增长，更多多重散射光会被检测到。第二，背景光强和干涉项在不同移相过程中表达式不同。第三，连续图像之间的相位移动不一定严格相等。第四，由于CCD的非线性光强响应，干涉项可能不是精确的cos形式[26]。最后，在光学系统本身和样品表面有反射的非相干光。因此我们可以预测在厚的组织成像中有一定的残留背景光强，这极大地影响了层析图像的对比度。文献综述