全场光学血管造影是一种新兴的血管成像方法,具有较高的时空分辨率,适合应用于在体的实时成像,具有很好的临床应用前景,已被广泛应用于视网膜、斑马鱼和老鼠耳朵中的血管成像。本论文主要研究了全场光学血管造影成像方法以及血管造影消抖算法、基于对比度金字塔融合的长景深全场光学血管造影成像方法、血管中心线血流绝对横向速度测量方法和血氧成像及其浓度测量方法,实现了全场光学血管造影功能成像,具体工作如下:1)全场光学血管造影成像方法研究论文提出了一种将基于强度波动调制效应的全场光学血管造影成像与基于归一化互相关的亚像素匹配相结合的新成像方法,它解决了外部因素或生物样本由于呼吸心跳引起的全场光学血管造影图像模糊的问题,提高了图像的质量。2)长景深全场光学血管造影成像研究在全场光学血管造影成像方法中,都存在一个共同的缺点,即只能获取景深内平面的血管信息,为解决由于生物样品表面和厚度不均匀性引起的离焦问题,本论文提出了基于对比度金字塔融合的长景深全场光学血管造影成像方法。通过使用10张不同焦面下的全场光学血管造影图像进行融合,可将成像系统的景深扩展至原来的三倍以上。3)全场光学血流速度测量研究论文提出了一种获取血管中心线的绝对横向血流速度的方法,采用基于模糊连接分割算法提取血管图像,并利用拓扑学的方法提取出血管的中心线。最后,利用血管中心线图像和血流的瞬时调制深度序列图像进行互相关分析,从而获得血管中心线的绝对横向血流速度。论文以5日龄的鸡胚体内血管为实验对象对其绝对横向血流速度进行测量,验证了该方法可以实现沿着血管中心线精确测量绝对横向血流速度。本论文提出的方法有助于研究血流速度在贫血,血栓形成,视网膜病变等血管疾病在发病机制中的作用。4)全场光学血氧成像研究论文利用全场光学测量方法实现对生物组织血氧含量的成像与测量。由于在785nm波长处,Hb O2的光吸收系数比Hb的光吸收系数小,而在830nm波长处,两者的光吸收系数大小相反。它们的波长路径差异不显著(<6%),即可忽略由于波长路径差异引起的血氧含量成像的误差。在此基础上,利用全场光学血光造影成像技术对血氧含量进行成像与浓度检测。论文以双波长激光取代单波长激光作为实验系统的成像光源,以红蓝墨水混合溶液的不同浓度模拟人体动静脉的血氧含量进行模拟实验,实现了血氧成像及其浓度测量。