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光学相干层析成像技术(OCT)是近年来迅速发展的一种新型光学成像技术,广泛的应用于眼科、口腔、皮肤、肠胃以及心血管等医学诊断领域。本文基于FD-OCT系统,结合其高分辨率、扫描速度快、实时性、无创等性能优势,同时为了满足血管缝合类手术实时成像的需求以及突破传统手持探头只能进行单向扫描而引起的成像深度范围有限的瓶颈,本文提出了一种基于1.3微米中心波长低相干源、新型三向协同扫描手持探头进行血管实时成像。该手持探头的研发对于显微外科医生在进行血管病灶检测和血管健康状态评估时具有重要的意义。结合FD-OCT成像原理,本文主要从光学设计、机械设计、驱动控制、图像处理几个部分对手持探头进行研究,具体的包含以下四部分内容:1、结合FD-OCT系统的成像原理,研究和对比了不同的样品臂扫描装置结构,针对显微血管成像的应用提出一种基于MEMS驱动的三向协同扫描的光路结构,具有3*3mm的扫描成像范围,并使用ZEMAX对光学系统进行了像质评价和公差分析,确立了方案的可行性。2、采用Solid Works软件设计出符合人体工程学的OCT手持探头机械结构,并完善了手持探头的微调功能,实现了对光学元件的紧密封装和各零部件的合理装配。同时设计了与手持探头使用配套的微型载物台,能适配于3mm以内的血管模型并具有防止操作抖动的功能。3、加工出OCT手持探头,并完成FD-OCT系统平台搭建和实验设备的调试,通过设计手持探头的MEMS驱动模块,分析并模拟了扫描轨迹,最终通过数字采集卡的控制程序实现了计算机系统图像采集和MEMS横向扫描的同步工作。4、对模拟的血管组织进行扫描成像,针对图像中的散斑噪声和畸变设计相应的去噪算法和自适应畸变矫正算法,采用手动配准和加权平均融合算法对血管图像进行拼接,并设计出一款综合上述图像处理功能模块的软件,通过实验取得较好的效果。