智能化谱域光学相干层析系统关键技术研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mengxianshan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
谱域光学相干层析技术(SDOCT)是一种提供高分辨率和大成像深度的光学断层成像技术。SDOCT以光学相干层析技术(OCT)为基础,相比于时域光学相干层析技术(TDOCT),SDOCT具有更高的成像速度和灵敏度,因此能够更广泛地应用于眼科成像领域,同时在其它医疗领域的人体组织成像方向具有良好的应用前景。但轴向分辨率随成像深度增加而减小、光路结构不稳定而引起失真等问题仍然限制着SDOCT技术在眼科成像领域的应用。同时复杂的光学系统使得SDOCT设备往往具有较大的体积,这限制了SDOCT设备的应用环境。另外,目前并没有一种智能化诊断算法能够实现辅助诊疗,大大降低了诊疗的效率,同时有可能出现主观原因导致的漏诊和误诊情况。针对SDOCT设备目前存在的一系列问题,本文围绕智能化SDOCT系统的关键技术,进行了系统研制和智能诊断算法等几个方面的研究,主要研究内容包括以下三项:1.本文利用Zemax光学仿真软件设计并仿真了智能化SDOCT系统的核心光学部分,主要包括样品臂和光谱仪的结构。样品臂结构中利用二维扫描振镜进行样品扫描,通过调整扫描角度实现8mm×8mm的扫描范围。光谱仪结构中,利用光栅分光,通过四片消色差透镜消除色差带来的问题,利用CCD相机成像,并通过仿真结果说明了该结构具有较好的成像能力,验证了系统光路结构的合理性。2.本文设计并研制了一台小型智能化SDOCT的原理样机,主要包括干涉仪和光谱仪的结构,成像深度为2.7mm,轴向分辨率和横向分辨率分别为5μm和14.5μm,满足眼科成像需要。扫描速率达到12.5k Hz,扫描范围为8mm×8mm。在光源模块中,为保证激光器模块长时间的稳定工作,研制了一个激光器的温控电路,利用PID算法,对整个光源进行温度控制,使激光器长时间保持25℃的工作温度,精度为±0.1℃。设计实验分别采集了洋葱组织OCT图像和人手部甲沟处组织OCT图像,实现了良好的成像能力。3.本文利用Wide-ECANet深度学习网络模型设计了一套眼科疾病智能诊断算法,对老年性黄斑病变(AMD)、糖尿病性黄斑水肿(DME)、早期老年黄斑变性玻璃疣变化(DRUSEN)、近视性脉络膜新生血管(CNV)等眼科疾病进行诊断筛查,分别从准确率、诊断速度、灵敏度等不同角度对模型进行优化。利用两个数据量不同的权威眼科OCT图像数据集对模型进行训练,分别利用现阶段先进的深度学习网络(SOTA)、其它通道注意力机制神经网络和权威医师的诊断结果作为对比实验,验证网络的先进程度。实验结果表明Wide-ECANet网络在两个数据集上的诊断准确率分别为1.0和0.985,具有较高水准。与其它深度学习网络相比,本网络的性能更加出色,能够达到权威医师的诊断水平,同时具有较快诊断速度。此外,本网络还能有效缓解不同病症在诊断时出现的混淆问题。
其他文献
<正>移动互联网时代打破了过去专业直播平台对于体育赛事转播的垄断,从技术角度而言,一部手机就足以将“村赛”呈现在千万观众面前。今年以来,类似“村BA”的篮球比赛和“村超”足球联赛分别在贵州省台江县台盘村和榕江县举行,再次成为关注焦点,并给当地的旅游、文化、经济带来巨大红利。“村赛”有什么魔力,何以在短时间内征服了大众的心?
期刊
<正> 液态法发酵生产白酒,产酒率高、成本低、劳动条件好,劳动生产率高,便于综合利用。是白酒工业方向性的一项技术革新。 根据国家长远规划和轻工业部下达的科研任务,当前,全国十多个省市、大专院校及科研单位先后开展了这方面的研究工作,取得了一定效果,为进一步提高液态法白酒质量,打下了良好的基础。
期刊
煤矿井下供电系统的安全稳定运行,对维护煤矿安全生产、保障井下工作人员生命安全具有重要意义。针对煤矿井下供电系统各类型故障及各故障线路间的电气量特点不鲜明、噪声含量大、数据样本体量小的问题,提出一种基于改进栈式降噪稀疏自编码器的故障辨识方法。通过理论分析研究了中性点不接地系统在同一地点发生不同类型故障和不同故障发生在不同线路时的时域稳态特征,提出包含故障进入稳态后的时域三相电压、电流和零序电流的多维
学位
目前,我国航天事业飞速发展,航天器的各种关键技术研究逐渐突破。航天任务的多样化和结构轻量化,导致了航天器结构的大型化和挠性化。诸如大挠性太阳能帆板等挠性结构部件的振动极易引起航天器中心刚体的姿态运动,从而影响在轨任务的执行,甚至引起航天器的中心刚体载荷失效和任务失败,所以针对航天器大挠性太阳能帆板的振动控制方法研究具有十分重要的意义。本文研究分析了航天器大挠性太阳能帆板的分布式振动控制方法,研究内
学位
双碳背景下,推动能源结构转型是经济发展的必然要求。光伏电源作为一种清洁能源,广泛接入电网,随着光伏并网规模的逐渐扩大,电网结构也日益复杂。但光伏发电存在间歇性和波动性等缺点,对高压输电线路的保护产生不利影响,而传统的距离保护测量阻抗并不能准确地反映故障点的位置,会导致发生距离保护误动或者拒动等情况,因此亟需一种方法来解决以上问题。基于此本文提出了一种动态等值阻抗的算法,从而实现自适应距离保护参数的
学位
随着科学技术的进步,人类的生存与能源的消耗密不可分,能源的需求与短缺的矛盾日益突出,能源的使用越来越趋向于节约型、高效型。因此,照明光源的发展也必然顺应时代的潮流,朝着节约高效型发展。LED(Light Emitting Diode)又称发光二极管,是新一代照明光源,具有体积小,光效高,寿命长,节能环保等优点,现已被应用于各个领域。驱动电源的稳定对LED的推广使用至关重要,所以LED驱动电源在LE
学位
<正> 泸型白酒又称浓香型白酒,以其芳香浓郁、清爽甘冽、绵软回甜和后味干净,而深受广大消费者喜爱。一九七九年第三届全国评酒会上评出的八种名白酒中有五个酒属于此型。近十几年来随着科学技术的发展,有关科研部门和生产酒厂对泸型白酒的香味成份进行了大量的工作。本文仅在这些工作基础上,结合本厂生产实践对泸型白酒中的主要香味成份的组份、含量及其相互关系,从生产工艺等方面,谈谈个人的认识。泸型白酒主要香味成份是
期刊
在现代电气化铁路中,电力列车是通过列车上的受电弓与接触网滑动接触而获取的供电能量,由受电弓与接触网供电导线构成的电力系统称为弓网系统。因此,良好的弓网系统是电力列车稳定受流的保证。而弓网系统的受电弓与接触网是两个相互独立而又相互依赖的的弹性系统,现代电力列车往往是高速运行的,与此同时受电弓滑板与导线的滑动接触也会造成受流材料的摩擦磨损。电力列车弓网系统的摩擦磨损是包括在滑动电接触以及复杂环境条件下
学位
支持结构——属性一体化表达的建模方法是三维建模研究的重点和难点之一。已有三维地质建模技术往往存在结构与属性建模过程的割裂,难以实现对地质结构先验知识与属性分析模拟的融合表达。笔者以西咸新区工程地质建模为例,基于多要素精细化探测成果,建立区域统一的地质构造框架模型;在地质构造约束下,充分考虑地质单元特征,精细剖分建模网格,采用随机模拟算法开展属性建模研究,从而实现地质结构约束下的三维属性模型构建。本
期刊
【研究目的】为了规范雄安新区工程地质层组划分,构建三维工程地质结构模型,更好的进行工程地质与岩土工程资料交流与利用。【研究方法】本文以雄安新区工程地质调查资料为基础,阐述了雄安新区第四纪地层特征,进行了工程地质分区,划分了100m以浅地层工程地质层组,分析了各层组的空间分布规律及其工程特性;构建了三维工程地质结构模型,探讨了其在城市规划建设中的应用。【研究结果】结果表明:雄安新区全新世地层底板埋深
期刊