光学相干层析成像技术作为一种非接触式断层成像技术,具有高分辨率、高灵敏度等特点,在医学成像方面获得了广泛的应用。目前,OCT技术多用于眼科成像,其不仅可以显示角膜、虹膜、巩膜等宏观结构,还可以提供小梁网、视交叉管、Schlemm氏管等微观结构的图像,已然成为眼科疾病诊断与治疗的重要辅助手段。根据术前采集重建的OCT三维模型与术中实时显示的OCT二维图像,医生可以进行手术路径的规划、组织病变的判断、手术实时的导航以及手术效果的评估,在减少手术创伤的同时缩短了手术时间。OCT技术已经成为眼科手术导航中不可或缺的一环。在研究与临床应用中,同时提供手术区域的显微图像、OCT二维图像以及OCT三维模型使病灶的空间位置及组织结构更为直观。然而由OCT手术导航系统所提供的二维、三维信息仍需医生进行主观匹配,医生需要一边观察手术区域的OCT图像,一边将其与手术区域的真实显微图像进行对应,这需要丰富的手术经验、良好的空间想象力以及长时间系统的手术导航系统学习,无疑为OCT手术导航系统的发展与应用增添了一定阻力。将增强现实(Augmented Reality,AR)技术应用到OCT手术导航系统中可以很好地解决不同模态图像之间的配准问题。本文首先利用光线投影算法对OCT体数据进行三维重建,为系统提供不同模态的图像输入;然后通过引入引导光源的方式获取不同模态图像中的特征点,利用改进的张氏标定法对OCT手术导航系统的相机进行标定;最后通过仿射变换与直接融合将显微图像与OCT三维模型进行配准叠加。经配准叠加后的图像可以有效融合手术区域的二维、三维信息,增强医生对病灶深度信息的感知,为术前手术规划、术中实时导航及术后效果评估带来了极大便利。实验方面,利用上述虚实配准方法对模型眼和动物眼进行了离体和在体的成像实验。得到了包含扫描区域表面生理信息与深度结构信息的二维配准图像,且配准误差在0.04mm左右,能够初步满足手术导航的需求。