超高速光学相干层析成像的光计算方法的探索

Optical coherence tomography (OCT), as a new 3D optical imaging technique with noninvasive and high resolution capability, is widely used in biomedical and material research and many other related research fields. In this research hotspot, to further improve the imaging speed becomes the focus in the field, ashuge amounts of data acquisition and processing are involved in this 3D and real-time imaging.. Beyond the traditional framework to form an image by light detection and computer processing, we propose a novel method of high speed optical computing, which may directly complete the calculation and processing by optical technology and shorten the processing time by an order of magnitude. Optical computing can process huge amounts of data of 3D structure information in very high speed and realize real-time 3D imaging without post data-processing. This revolutionary method will be applied for the first time in OCT. It will fundamentally get rid of the restriction mechanism in traditional methods due to CCD integral time and limited computer speed and provide a new path to achieve ultrahigh speed 3D OCT imaging. It is expected to promote OCT imaging from the first generation of time domain and the second generation of frequency domain imaging to the third generation of the imaging as marked by optical computing technology.

光学相干层析成像技术（OCT）作为一种新型的无损、高分辨的光学断层三维成像方法，在生物、医学、材料等许多领域中具有非常重要的的应用，是光学影像领域的研究热点。因为三维、实时成像涉及海量数据的采集及处理，提高成像速度的方法因而成为目前这一领域的众所关注的重要研究内容。. 本项目提出一种革命性的高速光计算方法，彻底突破传统成像技术的框架，通过光学方法直接进行成像信息的大数据计算和处理，可数量级地缩短处理数据的时间，快速完成包含样品三维结构信息的海量数据的处理，实现无需后期数据处理的实时三维体成像。我们所提出的高时效光学计算技术将首次应用于光学相干成像系统中，可从原理上彻底摆脱了传统方法受CCD积分时间和计算机运算速度对成像速度的制约，为实现OCT的实时三维高速成像提供了一条全新的道路，有望推动OCT继第一代时域成像、第二代频域成像，升级为以光计算为标志的第三代成像。

光学相干层析成像技术（OCT）作为一种新型的无损、高分辨的光学断层三维成像方法，在生物、医学、材料等许多领域中具有非常重要的的应用，是光学影像领域的研究热点。因为三维、实时成像涉及海量数据的采集及处理，提高成像速度的方法因而成为目前这一领域的众所关注的重要研究内容。.本课题在基金的支持下，提出了一种基于全光的高速计算方法，彻底突破了传统成像技术的框架，通过光学方法直接进行成像信息的大数据计算和处理，因而实现了数量级地缩短处理数据的时间，快速完成包含样品三维结构信息的海量数据的处理，无需后期再数据处理的实时三维体成像。我们所提出的高时效光学计算技术首次应用于光学相干成像系统中，从原理上彻底摆脱了传统方法受CCD积分时间和计算机运算速度对成像速度的制约，为实现OCT的实时三维高速成像提供了一条全新的方法。目前我们已经实现了实验上10mega-A-scan/s处理速率，是迄今OCT无后处理的实时成像最高速度。.我们的这种基于光纤的全光配置光学计算系统所构建的超高速体成像OCT成像方法，将在临床手术导引和监测方面发挥重要作用。