產(chǎn)生層析圖像的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供一種產(chǎn)生層析圖像的方法和設(shè)備。所述方法和設(shè)備確定空間光調(diào)制器的至少一個基本圖案，其中，空間光調(diào)制器根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位；通過執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，其中，所述空間移位調(diào)制針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量；通過使用通過穿過空間光調(diào)制器并進(jìn)入對象的入射光線獲得的光線的譜信號，產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像；基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案；通過使用選擇的圖案來產(chǎn)生最終層析圖像。
【專利說明】產(chǎn)生層析圖像的方法和設(shè)備
[0001]本申請要求于2012年7月20日提交到美國專利商標(biāo)局的第61/674，051號美國臨時申請和于2012年11月27日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2012-0135556號韓國專利申請的權(quán)益，所述申請的公開通過引用全部包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】[0002]本公開涉及一種通過使用光產(chǎn)生層析圖像(tomography image)的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]通過使用包括單色性、相干性和指向性的光學(xué)特性，光當(dāng)前正被用于各個領(lǐng)域。在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，光被用于以各種方式觀察組織或細(xì)胞、診斷疾病、或者執(zhí)行激光手術(shù)。
[0004]通過使用光的各種特性，可捕捉活的組織或細(xì)胞的高分辨率圖像，并因此觀察人體和活體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而不需要切開它們。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它們被用于容易安全地識別各種類型的疾病的原因、位置和發(fā)展。當(dāng)通過使用光捕捉人體或活體的層析圖像時，必須增加光的傳輸深度，從而將光發(fā)射到人體或活體的深位置的細(xì)胞或組織。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種用于產(chǎn)生層析圖像的方法和設(shè)備，通過所述方法和設(shè)備，光的傳輸深度被增強(qiáng)。提供一種存儲有程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，當(dāng)所述程序被計算機(jī)執(zhí)行時，所述程序執(zhí)行所述方法。用于產(chǎn)生層析圖像的方法和設(shè)備的技術(shù)問題不限于上述問題，但可包括其他問題。
[0006]將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的實(shí)施而得知。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種產(chǎn)生層析圖像的方法，所述方法包括:確定空間光調(diào)制器的至少一個基本圖案，其中，空間光調(diào)制器根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位；通過執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，其中，所述空間移位調(diào)制針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量；通過使用通過穿過空間光調(diào)制器并進(jìn)入對象的入射光線獲得的光線的譜信號，產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像；基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案；通過使用選擇的圖案來產(chǎn)生對象的最終層析圖像。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種層析圖像產(chǎn)生設(shè)備包括:發(fā)光單元，發(fā)射入射到對象上的光線；空間光調(diào)制器，根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位；調(diào)制控制單元，確定空間光調(diào)制器的至少一個基礎(chǔ)圖案，通過執(zhí)行針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制來獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，控制將基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的每個順序施加到空間光調(diào)制器；檢測單元，基于穿過空間光調(diào)制器并進(jìn)入對象的入射光線獲得的光線，檢測基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜信號；圖像產(chǎn)生單元，通過使用譜信號產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像；圖像處理單元，基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案，其中，圖像產(chǎn)生單元通過使用將選擇的圖案施加到空間光調(diào)制器獲得的光線的譜信號產(chǎn)生對象的最終層析圖像。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種光學(xué)相干層析設(shè)備包括:發(fā)光單元，發(fā)射入射到對象上的光線；空間光調(diào)制器，根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位；調(diào)制控制單元，確定空間光調(diào)制器的至少一個基礎(chǔ)圖案，通過執(zhí)行針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制來獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，控制將基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的每個順序施加到空間光調(diào)制器；干涉儀，將入射光線分離為測量光線和參考光線，將測量光線照射到對象，接收通過照射的測量光線從對象反射的響應(yīng)光線；檢測單元，檢測由響應(yīng)光線和參考光線導(dǎo)致的干涉信號，并基于干涉信號分別針對基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像檢測譜信號；圖像產(chǎn)生單元，通過使用譜信號產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像；圖像處理單元，基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案，其中，圖像產(chǎn)生單元通過使用將選擇的圖案施加到空間光調(diào)制器獲得的干涉信號的譜信號產(chǎn)生對象的最終層析圖像，空間光調(diào)制器調(diào)制從發(fā)光單元發(fā)射的入射光線、測量光線或參考光線中的任意一個。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種記錄有用于在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生層析圖像的方法的計算機(jī)程序的非暫時計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的描述，這些和/或其他方面將會變得清楚并更易于理解，其中:
[0012]圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的用于產(chǎn)生層析圖像的設(shè)備的框圖；
[0013]圖2A是示出當(dāng)光線未被空間光調(diào)制器調(diào)制時被發(fā)送和聚焦在對象上的光線的圖示；
[0014]圖2B是示出當(dāng)光線已經(jīng)被圖1示出的空間光調(diào)制器調(diào)制時被發(fā)送和聚焦在對象上的光線的圖示；
[0015]圖3A是示出通過由圖1示出的調(diào)制控制單元對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得的多個移位圖案的示例；
[0016]圖3B是示出用于通過由圖1示出的調(diào)制控制單元對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得多個移位圖案的操作的示例；
[0017]圖4是示出從由圖1示出的圖像處理單元產(chǎn)生的相移譜圖像之中選擇示出了規(guī)律的相移的相移譜圖像的操作的示例；
[0018]圖5是示出與圖1示出的用于產(chǎn)生層析圖像的設(shè)備的實(shí)施例對應(yīng)的光學(xué)相干層析設(shè)備；
[0019]圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的產(chǎn)生層析圖像的方法的流程圖；
[0020]圖7是示出根據(jù)另一實(shí)施例的產(chǎn)生層析圖像的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】[0021]現(xiàn)在，將詳細(xì)參照實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號始終表示相同的元件。為此，本實(shí)施例可具有不同的形式，并且不應(yīng)被解釋為限于在此闡述的描述。因此，通過參照附圖僅在下面描述實(shí)施例以解釋本描述的各個方面。當(dāng)位于一列元素之后時，諸如“......中的至少一個”的表述修飾整列元素,而不修飾列的單個元素。
[0022]下面，將參照附圖描述示例性實(shí)施例。
[0023]圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的用于產(chǎn)生層析圖像的設(shè)備的框圖。參照圖1，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100包括發(fā)光單元110、空間光調(diào)制器120、調(diào)制控制單元130、檢測單元140、圖像產(chǎn)生單元150、圖像處理單元160。
[0024]圖1示出的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100僅包括與本實(shí)施例相關(guān)的元件，以防止本實(shí)施例的特征變得不清楚。因此，與本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，還可包括除了圖1示出的元件之外的其他通用元件。
[0025]根據(jù)本實(shí)施例的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100表示通過使用光獲得對象的層析圖像的設(shè)備，并且包括可使用光學(xué)相干性獲得層析圖像的所有光學(xué)圖像設(shè)備，例如，光學(xué)相干層析(OCT)設(shè)備、光學(xué)相干顯微鏡(OCM)和光學(xué)顯微鏡。
[0026]發(fā)光單元110發(fā)射入射到對象10上的光線。例如,發(fā)光單元110可發(fā)射波長掃描光、激光等，但不限于此。從發(fā)光單元Iio發(fā)出的光線經(jīng)由空間光調(diào)制器120進(jìn)入對象10。
[0027]空間光調(diào)制器120根據(jù)布置了像素的圖案調(diào)制入射光線的相位。例如，空間光調(diào)制器120可以是數(shù)字微鏡裝置(DMD)，但不限于此。在圖2A和圖2B中進(jìn)行空間光調(diào)制器120的相位調(diào)制的詳細(xì)描述。
[0028]調(diào)制控制單元130確定空間光調(diào)制器120的至少一個基礎(chǔ)圖案，并對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制，以獲得基礎(chǔ) 圖案的多個移位圖案。調(diào)制控制單元130控制空間光調(diào)制器120，從而基礎(chǔ)圖案和多個移位圖案之中的每個圖案被順序地施加到空間光調(diào)制器120。
[0029]基礎(chǔ)圖案表不用于執(zhí)行空間移位調(diào)制的參考圖案?？臻g移位調(diào)制針對一個基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量，以獲得移位圖案。調(diào)制控制單元130可針對一個基礎(chǔ)圖案獲得多個移位圖案。在圖3A和圖3B中進(jìn)行調(diào)制控制單元130的空間移位調(diào)制的詳細(xì)描述。
[0030]檢測單元140基于通過經(jīng)由空間光調(diào)制器120進(jìn)入對象10的入射光線獲得的光線，檢測基礎(chǔ)圖案和多個移位圖案的譜信號。獲得的光線表示當(dāng)入射光線通過空間光調(diào)制器120進(jìn)入對象10時通過諸如透射、反射、散射等現(xiàn)象獲得的光線。例如，獲得的光線可以是通過參考光線與通過測量進(jìn)入對象10的光線獲得的響應(yīng)光線之間的干涉現(xiàn)象獲得的光線。作為另一示例，獲得的光線可以是通過響應(yīng)光線和參考光線之中的每個光線的二次諧波信號之間的干涉現(xiàn)象獲得的光線。然而，它們不限于此。
[0031]圖像產(chǎn)生單元150產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案和多個移位圖案的層析圖像。例如，調(diào)制控制單元130將基礎(chǔ)圖案施加到空間光調(diào)制器120，檢測單元140檢測施加的基礎(chǔ)圖案的譜信號，圖像產(chǎn)生單元150基于基礎(chǔ)圖案的譜信號產(chǎn)生層析圖像。隨后，調(diào)制控制單元130將通過基礎(chǔ)圖案的豎直或水平空間移位調(diào)制形成的第一移位圖案施加到空間光調(diào)制器120，檢測器140檢測第一移位圖案的譜信號，圖像產(chǎn)生單元150基于第一移位圖像的譜信號產(chǎn)生層析圖像。同樣地，調(diào)制控制單元130獲得通過基礎(chǔ)圖案的以與第一移位圖案不同的移動方向和/或移動量的空間移位調(diào)制形成的多個移位圖案，例如，第二移位圖案、第三移位圖案等，圖像產(chǎn)生單元150基于通過順序施加所述多個移位圖案獲得的譜信號，獲得所述多個移位圖案(例如，第二移位圖案、第三移位圖案和其他移位圖案)的層析圖像。
[0032]圖像處理單元160從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案。例如，最清晰的層析圖像是允許進(jìn)入對象10的所有光線同相的層析圖像。如果進(jìn)入對象10的所有光線同相，則同相的光線聚焦在對象10的一個點(diǎn)上，光線的能量被最大化。因此，最清晰的層析圖像當(dāng)在獲得的層析圖像處光的能量最大化時被表現(xiàn)出來，并且表示獲得的層析圖像之中具有最大光強(qiáng)的層析圖像，即，最亮的層析圖像。圖像處理單元160從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇與被選擇作為最清晰的層析圖像的層析圖像相應(yīng)的一個圖案。例如，圖像處理單元160確定產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案的操作可通過計算機(jī)算法等自動執(zhí)行。
[0033]根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理單元160可對應(yīng)于或包括至少一個處理器。此外，圖像處理單元160可位于圖1示出的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100中，但是可位于層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100的外部。
[0034]圖像產(chǎn)生單元150通過使用通過將選擇的圖案施加到空間光調(diào)制器120而檢測的譜信號來產(chǎn)生對象10的最終層析圖像。
[0035]根據(jù)實(shí)施例，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可使用多個基礎(chǔ)圖案。多個基礎(chǔ)圖案調(diào)制進(jìn)入對象10的每個光線的相位，以產(chǎn)生針對對象10最優(yōu)化的最終層析圖像。
[0036]根據(jù)該實(shí)施例，調(diào)制控制單元130可確定對象10的多個基礎(chǔ)圖案，并針對所述多個基礎(chǔ)圖案的每個獲得多個移位圖案。在此情況下，調(diào)制控制單元130可確定多個基礎(chǔ)圖案，使得所述多個基礎(chǔ)圖案在根據(jù)空間移位調(diào)制的入射光線的相位調(diào)制中彼此不相關(guān)。作為一個實(shí)施例，調(diào)制控制 單元130可確定多個基礎(chǔ)圖案，從而所述多個基礎(chǔ)圖案具有彼此正交的關(guān)系。此外，可基于阿達(dá)瑪(Hadamard)圖案的置換來確定具有不相關(guān)關(guān)系的多個基礎(chǔ)圖案。
[0037]調(diào)制控制單兀130對每個基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制，以針對每個基礎(chǔ)圖案獲得多個移位圖案。調(diào)制控制單元130將多個基礎(chǔ)圖案和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案順序地施加到空間光調(diào)制器120，以產(chǎn)生層析圖像。根據(jù)施加到空間光調(diào)制器120的圖案，圖像產(chǎn)生單元150產(chǎn)生多個基礎(chǔ)圖案和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的層析圖像。
[0038]圖像處理單元160重復(fù)從每個基礎(chǔ)圖案和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案的操作，以獲得多個選擇的圖案。多個選擇的圖案對應(yīng)于根據(jù)對象10的材料特性最優(yōu)地調(diào)制進(jìn)入對象10的入射光的相位的圖案的集合。為了確定具有最優(yōu)相位調(diào)制量的一個圖案，圖像處理單元160將多個選擇的圖案相加為一個疊加圖案。為了將疊加圖案施加到空間光調(diào)制器120，圖像處理單元160基于預(yù)定閾值將疊加圖案二元化，并形成二元化的最終圖案。調(diào)制控制單元130將該最終圖案施加到空間光調(diào)制器120。圖像產(chǎn)生單元150通過使用上述最終圖案產(chǎn)生對象的最終層析圖像。最終層析圖像對應(yīng)于根據(jù)對象10的材料特性相位被調(diào)制并被最優(yōu)化的層析圖像。
[0039]根據(jù)一個實(shí)施例，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可通過僅使用多個基礎(chǔ)圖案之中的顯示出規(guī)律的相移的一些基礎(chǔ)圖案來產(chǎn)生最終圖案。圖像處理單元160通過使用基礎(chǔ)圖案的譜圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像來產(chǎn)生一個相移譜圖像。相移譜圖像表示根據(jù)空間移位調(diào)制獲得的光線的相移。圖像處理單元160針對多個基礎(chǔ)圖案產(chǎn)生多個相移譜圖像。
[0040]根據(jù)該實(shí)施例，圖像產(chǎn)生單元150可基于譜信號獲得一個基礎(chǔ)圖案的譜圖像和該基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像。圖像處理單元160基于基礎(chǔ)圖案的譜圖像根據(jù)移動方向和移動量，以矩陣形式布置基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像。圖像處理單元160產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的一個相移譜圖像。
[0041]圖像處理單元160針對多個基礎(chǔ)圖案中的每個基礎(chǔ)圖案，重復(fù)產(chǎn)生一個相移譜圖像的操作，以獲得多個相移譜圖像。
[0042]圖像處理單元160僅使用所述多個相移譜圖像之中的顯示出規(guī)律的相移的相移譜圖像的基礎(chǔ)圖案以及所述相移譜圖像的基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，以產(chǎn)生最終圖案。因此，圖像處理單元160僅對顯示出規(guī)律的相移的相移譜圖像的基礎(chǔ)圖像以及所述相移譜圖像的基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，來執(zhí)行選擇一個產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案的操作。圖像處理單元160通過僅使用經(jīng)由所述選擇操作選擇的圖案來產(chǎn)生最終圖案。
[0043]規(guī)律的相移可表示根據(jù)空間移位調(diào)制的相移量以特定規(guī)律改變。例如，如果在相移譜圖像中表現(xiàn)的相移具有正弦特性，則可確定存在規(guī)律的相移。在此情況下，圖像處理單元160確定相移譜圖像是否具有規(guī)律的相移的操作可通過計算機(jī)算法等自動執(zhí)行。
[0044]根據(jù)實(shí)施例的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100還可包括光控制單元(未示出)。光控制單元(未示出)確定與光線所聚焦的對象10的期望傳輸深度相應(yīng)的興趣區(qū)域(R0I)，并控制光線聚焦在確定的ROI上。圖像產(chǎn)生單元150通過使用最終圖案產(chǎn)生最終層析圖像，其中，所述最終圖案通過對確定的對象10的ROI執(zhí)行以最優(yōu)相位調(diào)制量獲得最終圖案的操作來獲得。
[0045]光控制單元(未示出)可確定具有光線所聚焦的對象10的不同傳輸深度的多個RO10因此，光控制單元(未示出)控制光線順序地聚焦在多個ROI上。圖像產(chǎn)生單元150順序針對多個ROI產(chǎn)生最終層析圖像，以獲得多個最終層析圖像。圖像處理單元160結(jié)合所述多個最終層析圖像，以產(chǎn)生一個編輯的層析圖像。因此，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可結(jié)合針對每個傳輸深度最優(yōu)化的最終層析圖像，以獲得與全部傳輸深度相應(yīng)的一個層析圖像。
[0046]根據(jù)一個實(shí)施例，光控制單兀(未不出)可基于根據(jù)對象10的傳輸深度的譜信號的強(qiáng)度來確定光線所聚焦的對象10的傳輸深度，并可將與確定的傳輸深度相應(yīng)的區(qū)域確定為R0I。例如，圖像產(chǎn)生單元150可使用基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的具有最高強(qiáng)度的譜信號來產(chǎn)生層析圖像。隨著對象10的傳輸深度增加，譜信號的強(qiáng)度逐漸減小。因此，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可通過基于具有最高強(qiáng)度的譜信號產(chǎn)生層析圖像，來獲得具有特定傳輸深度的層析圖像?；谧V信號的強(qiáng)度確定光線所聚焦的對象10的傳輸深度的操作可通過計算機(jī)算法自動執(zhí)行。
[0047]此外，光控制單元(未示出)可水平地移動光線進(jìn)入的對象10的位置。隨著光線的位置移動，圖像產(chǎn)生單元150順序地獲得與每個移動光線的位置相應(yīng)的多個最終層析圖像。圖像處理單元160結(jié)合所述多個最終層析圖像，以產(chǎn)生與在對象10上的全部移動距離相應(yīng)的區(qū)域的一個層析圖像。因此，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可組合針對通過光控制單元(未示出)移動的位置最優(yōu)化的最優(yōu)層析圖像，以獲得與全部水平移動距離相應(yīng)的一個層析圖像。
[0048]圖2A是示出當(dāng)光線未被空間光調(diào)制器調(diào)制時被發(fā)送和聚焦在對象上的光線的圖
/Jn ο[0049]參照圖2A，聚焦在對象10的內(nèi)部的光線從發(fā)光單元110被發(fā)射。每個光線的相位調(diào)制量被表示為Φ1、Φ2、Φ3。圖2A的光線的相位調(diào)制量為O,所述光線是相位未被空間光調(diào)制器120調(diào)制的光線。從發(fā)光單元110發(fā)出的光線進(jìn)入對象10。在此情況下，被產(chǎn)生層析圖像的對象10的材料特性是不均勻且渾濁。因此，當(dāng)光線在進(jìn)入對象10之前同相時，每個光線的相位由于對象10的材料特性而被改變。因此，在被獲得層析圖像的點(diǎn)(焦點(diǎn))處，光線不同相。因此，與同相的情況下相比，光線的聚焦能量降低。
[0050]圖2B是示出當(dāng)光線已經(jīng)被圖1示出的空間光調(diào)制器調(diào)制時被發(fā)送和聚焦在對象上的光線的圖示。從發(fā)光單元110發(fā)射的光線進(jìn)入圖2B的空間光調(diào)制器120，并聚焦在對象10的內(nèi)部。與圖2A相同，將被產(chǎn)生層析圖像的對象10的材料特性是不均勻且渾濁。
[0051]圖2B的光線的相位被空間光調(diào)制器120調(diào)制，并且調(diào)制的光線被發(fā)送到對象10。圖2B的每個光線的相位調(diào)制量被表示為Φ1=1.32，Φ2=-2.1，Φ3=0.71。圖2Β的光線的相位被空間光調(diào)制器120調(diào)制為彼此不同。當(dāng)光線在進(jìn)入對象10之前不同相時，光線在層析圖像將被獲得的焦點(diǎn)處變得同相，結(jié)果，光線的聚焦能量被最大化。 [0052]為了最大化進(jìn)入不均勻且渾濁的對象10的光線的聚焦能量，根據(jù)本實(shí)施例的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可利用空間移位調(diào)制來控制每個光線的相位調(diào)制量。
[0053]根據(jù)本實(shí)施例的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可在基礎(chǔ)圖案和通過使用空間移位調(diào)制獲得的基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案，并可使用選擇的圖案產(chǎn)生最優(yōu)的層析圖像。選擇的圖案表示最適合于對應(yīng)對象10的材料特性的相位調(diào)制量。
[0054]圖3Α是示出通過由圖1示出的調(diào)制控制單元對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得的多個移位圖案的示例。圖3Α示出的圖案表示通過在基礎(chǔ)圖案的基礎(chǔ)上將像素的布置逐個水平地移動而獲得的移位圖案。
[0055]調(diào)制控制單元130確定第一基礎(chǔ)圖案310，并針對第一基礎(chǔ)圖案水平地執(zhí)行空間移位調(diào)制，以獲得第一基礎(chǔ)圖案310的多個移位圖案320-340。
[0056]第一移位圖案被標(biāo)記為B11,在第一基礎(chǔ)圖案310的基礎(chǔ)上已經(jīng)沿著X軸(水平方向)移動了 0，沿y軸(豎直方向)移動了 0，并且與第一基礎(chǔ)圖案310相同。第一基礎(chǔ)圖案310的第二移位圖案320被標(biāo)記為B21,并且表示在第一基礎(chǔ)圖案310B1的基礎(chǔ)上已經(jīng)沿著X軸(水平方向)移動了 1，沿y軸(豎直方向)移動了 O。第一基礎(chǔ)圖案310的第三移位圖案330被標(biāo)記為B31,并且表示在第一基礎(chǔ)圖案310B1的基礎(chǔ)上已經(jīng)沿著x軸(水平方向)移動了 2，沿y軸(豎直方向)移動了 O。圖3A的調(diào)制控制單元130在第一基礎(chǔ)圖案310的基礎(chǔ)上以I水平地執(zhí)行空間移位調(diào)制9次。第一基礎(chǔ)圖案310的最終移位圖案(即，第十圖案340)被標(biāo)記為Bltl1,在第一基礎(chǔ)圖案310B1的基礎(chǔ)上已經(jīng)沿著x軸(水平方向)移動了 9，沿y軸(豎直方向)移動了 O。
[0057]調(diào)制控制單元130還可沿著豎直方向?qū)Φ谝换A(chǔ)圖案310執(zhí)行空間移位調(diào)制。調(diào)制控制單元130可對通過執(zhí)行水平空間移位調(diào)制獲得的10個移位圖案之中的每個以I豎直地執(zhí)行空間移位調(diào)制，以獲得包括基礎(chǔ)圖案310的總共100個移位圖案。
[0058]調(diào)制控制單元130可順序地將該總共100個移位圖案施加到空間光調(diào)制器120，圖像產(chǎn)生單元150產(chǎn)生每個移位圖案的層析圖像。
[0059]層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100可對除第一基礎(chǔ)圖案310之外的其他基礎(chǔ)圖案執(zhí)行上述空間移位調(diào)制，以獲得每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，并可將每個基礎(chǔ)圖案以及每個基礎(chǔ)圖案的每個移位圖案施加到空間光調(diào)制器120以產(chǎn)生層析圖像。
[0060]圖3B是示出用于通過由圖1示出的調(diào)制控制單元對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得多個移位圖案的操作的示例。參照圖3B，調(diào)制控制單元針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平移動預(yù)定數(shù)量。為了便于描述，圖3B的空間光調(diào)制器120在下面被描述為數(shù)字微鏡裝置(DMD)。DMD包括反射入射光線的微鏡，控制每個微鏡的開/關(guān)操作，并根據(jù)開/關(guān)像素的布置形成圖案。為了便于描述，下面假設(shè)黑色為開，白色為關(guān)。然而，開/關(guān)顏色可以是相反的顏色。
[0061]空間光調(diào)制器120對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制，以針對由像素的開/關(guān)布置形成的一個基礎(chǔ)圖案將像素的開/關(guān)布置水平或豎直地移動給定數(shù)量。在本實(shí)施例中，盡管空間移位調(diào)制被示出為將基礎(chǔ)圖案豎直地移動1，但是不限于此。該預(yù)定的數(shù)量可以是其他數(shù)量。
[0062]參照圖3B，對于第一基礎(chǔ)圖案350，在開/關(guān)布置中的最左側(cè)列的像素除了從頂部開始的第四像素之外都是關(guān)狀態(tài)。當(dāng)觀察針對第一基礎(chǔ)圖案350豎直地空間移位調(diào)制了 I的第一移位圖案360時，最左側(cè)列中像素中的從頂部開始第五的像素變?yōu)殚_。當(dāng)觀察針對第一基礎(chǔ)圖案350豎直地空間移位調(diào)制了 4的第四移位圖案370時，最左側(cè)列中像素中的從頂部開始第三的像素變?yōu)殚_。
[0063]如上所述，調(diào)制控制單元130可在一個基礎(chǔ)圖案的基礎(chǔ)上，將空間光調(diào)制器的像素的開/關(guān)布置順序地豎直或水平地移動，以執(zhí)行空間移位調(diào)制。
[0064]圖4是示出從由圖1示出的圖像處理單元產(chǎn)生的相移譜圖像之中選擇示出了規(guī)律的相移的相移譜圖像的操作的示例。圖4中示出的相位調(diào)制譜圖像包括通過對每個基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制99次獲 得的100個移位圖案的譜圖像。
[0065]圖4僅示出作為總共10個基礎(chǔ)圖案的相位調(diào)制譜圖像的一些的六個譜圖像。
[0066]圖像產(chǎn)生單元150基于從檢測單元140獲得的譜信號，獲得每個基礎(chǔ)圖案的譜圖像和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像。圖像處理單元160根據(jù)空間移位調(diào)制的移動方向和移動量以矩陣形式布置每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像。圖像處理單元160產(chǎn)生每個基礎(chǔ)圖案的相移譜圖像。相移譜圖像表示根據(jù)基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的移位圖案的空間移位調(diào)制的光線的相移。100個移位圖案的譜圖像根據(jù)移動方向和移動量以矩陣形式布置在圖4的每個相移譜圖像中。
[0067]第一基礎(chǔ)圖案(基礎(chǔ)I)的相移譜圖像410示出根據(jù)空間移位調(diào)制的規(guī)律的相移。具體地，相移譜圖像410顯示出具有正弦特征的相移。第三基礎(chǔ)圖案(基礎(chǔ)3)的相移譜圖像420與相移譜圖像410相比具有更少規(guī)律的相移，但是與右側(cè)的相移譜圖像440-460相比顯示出具有正弦特征的相移。第十基礎(chǔ)圖案(基礎(chǔ)10)的相移譜圖像430也顯示出根據(jù)空間移位調(diào)制的規(guī)律的相移。
[0068]另一方面，第二基礎(chǔ)圖案(基礎(chǔ)2)的相移譜圖像440顯示出根據(jù)空間移位調(diào)制的不規(guī)律的相移。其他相移譜圖像450和460也顯示出根據(jù)空間移位調(diào)制的不規(guī)律的相移，并且沒有顯示出正弦特征。
[0069]圖像處理單元160可僅使用多個相移譜圖像410至460之中的顯示出規(guī)律的相移的相移譜圖像410至430的基礎(chǔ)圖案以及所述基礎(chǔ)圖案的相移圖案，以產(chǎn)生最終圖案。即，調(diào)制控制單元130僅將顯示出規(guī)律的相移的相移譜圖像410至430的基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)3和基礎(chǔ)10以及所述基礎(chǔ)圖案的100個移位圖案施加到空間光調(diào)制器120。因此，圖像產(chǎn)生單元150僅針對基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)3和基礎(chǔ)10以及所述基礎(chǔ)圖案(即，基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)3和基礎(chǔ)10)的100個移位圖案中的每個來產(chǎn)生層析圖像。圖像產(chǎn)生單元160執(zhí)行從基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)3和基礎(chǔ)10以及所述基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的各個中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案。
[0070]如上所述，層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100僅使用表現(xiàn)出規(guī)律的相移的相移譜圖像的基礎(chǔ)圖案以及所述基礎(chǔ)圖案的移位圖案，以產(chǎn)生最終圖案。
[0071]圖5是示出與圖1示出的用于產(chǎn)生層析圖像的設(shè)備的實(shí)施例對應(yīng)的光學(xué)相干層析設(shè)備。參照圖5，光學(xué)相干層析設(shè)備500包括發(fā)光單元510、空間光調(diào)制器521、調(diào)制控制單元530、檢測單元540、圖像產(chǎn)生單元550、圖像處理單元560、干涉儀570、光學(xué)探頭580。關(guān)于圖1的發(fā)光單元110、空間光調(diào)制器120、調(diào)制控制單元130、檢測單元140、圖像產(chǎn)生單元150、圖像處理單元160作出的描述可被應(yīng)用到圖5示出的發(fā)光單元510、空間光調(diào)制器
521、調(diào)制控制單元530、檢測單元540、圖像產(chǎn)生單元550、圖像處理單元560，因此可不作出關(guān)于它們的詳細(xì)描述。因此，可以看到，即使下面沒有給出，上面關(guān)于圖1-4的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100作出的描述也被應(yīng)用到圖5的光學(xué)相干層析設(shè)備500。
[0072]圖5的光學(xué)相干層析設(shè)備500僅示出與本實(shí)施例相關(guān)的元件，以防止本實(shí)施例的特征變得不清楚。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，還可包括除了圖5示出的元件之外的其他通用元件。
[0073]發(fā)光單元510發(fā)射入射到對象上的光線。在此情況下,從發(fā)光單元510發(fā)射的光線可對應(yīng)于波長掃描光或激光，但不限于此。發(fā)光單兀510將發(fā)射的光線傳送到干涉儀570。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，空間光調(diào)制器521可位于發(fā)光單元510和干涉儀570之間。因此，被空間光調(diào)制器521相位調(diào)制的光線可被傳送到干涉儀570。
[0074]空間光調(diào)制器521根據(jù)布置了像素的圖案調(diào)制光線的相位。光學(xué)相干層析設(shè)備500的空間光調(diào)制器521可調(diào)制測量光線、參考光線、從發(fā)光單元510發(fā)射的所述光線中的任意一個的相位。參照圖5，光學(xué)相干層析設(shè)備500的空間光調(diào)制器521可位于第二位置
522、第三位置523以及發(fā)光單元310和干涉儀570之間的位置。即，空間光調(diào)制器521可位于發(fā)光單元310和干涉儀570之間的位置、干涉儀570的參考鏡574和分束器572之間的位置、分束器572和探頭580之間的從分束器572分離出的測量光線朝著探頭580進(jìn)入的位置中的任意一個位置。
[0075]調(diào)制控制單元530確定空間光調(diào)制器521的至少一個基礎(chǔ)圖案，執(zhí)行針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制，并控制空間光調(diào)制器521，從而基礎(chǔ)圖案以及基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案被順序地施加到空間光調(diào)制器521。
[0076]干涉儀570將從發(fā)光單元510發(fā)射的光線分離為測量光線和參考光線，將測量光線導(dǎo)向?qū)ο?0，并接收作為測量光線的從對象10的反射的響應(yīng)光線。
[0077]檢測單元540檢測響應(yīng)光線和參考光線產(chǎn)生的干涉信號，并基于干涉信號檢測基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的每個的譜信號。檢測單元540將檢測的譜信號傳送到圖像產(chǎn)生單元550。 [0078]圖像產(chǎn)生單元550使用譜信號以產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的層析圖像。[0079]圖像處理單元560基于產(chǎn)生的層析圖像從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案。圖像產(chǎn)生單元550通過使用基于通過將選擇的圖案施加到空間光調(diào)制器521獲得的干涉信號的譜信號，來產(chǎn)生對象10的最終層析圖像。
[0080]干涉儀570可包括分束器572和參考鏡574。從發(fā)光單兀510傳送的光線在分束器572被分為測量光線和參考光線。在分束器572分離出的測量光線被傳送到光學(xué)探頭580，參考光線被傳送到參考鏡584并被參考鏡584反射,然后返回到分束器582。同時,被傳送到光學(xué)探頭580的測量光線被導(dǎo)向?qū)ο?0 (對象10的內(nèi)部層析圖像通過光線探頭580被捕獲)，作為測量光線的從對象10的反射的響應(yīng)光線通過光學(xué)探頭580被傳送到干涉儀570的分束器572。響應(yīng)光線和從參考鏡574反射的參考光線在分束器572引起干涉。
[0081]光學(xué)探頭580可包括準(zhǔn)直透鏡582、賈法尼掃描儀(galvano scanner) 584、透鏡586。在此情況下，賈法尼掃描儀584是可在特定軸上在給定范圍旋轉(zhuǎn)的鏡，并且可被實(shí)現(xiàn)為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)掃描儀，其中，MEMS掃描儀從MEMS獲取旋轉(zhuǎn)所必需的驅(qū)動力。從干涉儀570傳送的測量光線可以通過光學(xué)探頭580的準(zhǔn)直透鏡582被準(zhǔn)直，并從賈法尼掃描儀584被反射，從而測量光線的行進(jìn)方向被調(diào)整并且光線在穿過透鏡586之后被照射到對象10上。
[0082]因此，光學(xué)相干層析設(shè)備500可在基礎(chǔ)圖案和通過使用空間移位調(diào)制獲得的基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案，以獲得反映最適合于對象10的材料特性的相位調(diào)制量的圖案，并使用獲得的圖案產(chǎn)生傳輸深度增加了的最優(yōu)層析圖像。
[0083]圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的產(chǎn)生層析圖像的方法的流程圖。參照圖6，圖6中示出的方法包括在圖1至5示出的層 析圖像產(chǎn)生設(shè)備100或光學(xué)相干層析設(shè)備500時間順序處理的步驟。因此，可以看到，即使沒有給出，以上關(guān)于圖1至5示出的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100或光學(xué)相干層析設(shè)備500作出的描述被應(yīng)用到圖6中示出的方法。
[0084]在步驟610，根據(jù)布置了像素的圖案調(diào)制入射光線的相位的調(diào)制控制單元130確定空間光調(diào)制器120的至少一個基礎(chǔ)圖案。在步驟620，調(diào)制控制單元130針對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制，以獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案。在步驟630，圖像產(chǎn)生單元150通過使用通過穿過空間光調(diào)制器120和進(jìn)入對象10的光線獲得的光線的譜信號，產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的層析圖像。
[0085]在步驟640，圖像處理單元160基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案以及基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案。
[0086]在步驟650，圖像產(chǎn)生單元150通過使用選擇的圖案產(chǎn)生對象10的最終層析圖像。
[0087]圖7是示出根據(jù)另一實(shí)施例的產(chǎn)生層析圖像的方法的流程圖。參照圖7，圖7示出的方法包括在圖1至5示出的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100或光學(xué)相干層析設(shè)備500時間順序處理的步驟。因此，可以看到，即使沒有給出，以上關(guān)于圖1至5示出的層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100或光學(xué)相干層析設(shè)備500作出的描述被應(yīng)用到圖7中示出的方法。
[0088]在步驟710，根據(jù)布置了像素的圖案調(diào)制入射光線的相位的調(diào)制控制單元130確定空間光調(diào)制器120的多個基礎(chǔ)圖案。調(diào)制控制單元130針對每個基礎(chǔ)圖案執(zhí)行將像素的布置豎直或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制，以獲得每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案。
[0089]在此情況下，對象10的多個基礎(chǔ)圖案在根據(jù)空間移位調(diào)制的光線的相位調(diào)制中彼此不相關(guān)。例如，基礎(chǔ)圖案B1、基礎(chǔ)圖案B2、基礎(chǔ)圖案B100彼此不相關(guān)，并且不影響對每 個基礎(chǔ)圖案執(zhí)行的根據(jù)空間移位調(diào)制的相位調(diào)制。
[0090]在步驟720，圖像處理單元160通過使用通過穿過空間光調(diào)制器120和進(jìn)入對象 10的光線獲得的光線的譜信號，產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的層析圖像。圖 像處理單元160基于產(chǎn)生的層析圖像，從每個基礎(chǔ)圖案以及每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案 之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案。層析圖像產(chǎn)生設(shè)備100針對每個基礎(chǔ)圖案重復(fù)選 擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案的操作，并獲得多個選擇的圖案。
[0091]在步驟730，圖像處理單元160通過使用每個基礎(chǔ)圖案以及每個基礎(chǔ)圖案的多個 移位圖案來產(chǎn)生每個基礎(chǔ)圖案的相移譜圖像，并從產(chǎn)生的相移譜圖像之中選擇示出了規(guī)律 的相移的相移譜圖像。在步驟730示出的曲線圖表示每個基礎(chǔ)圖案的相移譜圖像的相移。 例如，規(guī)律的相移可以是正弦特性。在步驟730，基礎(chǔ)圖案Bl、B3和B100的相移譜圖像的 相移示出了正弦特性。因此，僅B1、B3和B100的多個移位圖案可被用于產(chǎn)生最終圖案。
[0092]圖像處理單元160可按下面的方式產(chǎn)生相移譜圖像。圖像產(chǎn)生單元150基于譜信 號獲得每個基礎(chǔ)圖案以及每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜信號。圖像處理單元160基于 基礎(chǔ)圖案以及基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像，根據(jù)空間移位調(diào)制的移動方向和移動量 以矩陣形式布置基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜圖像。圖像處理單元160針對多個基礎(chǔ)圖案 的每個重復(fù)獲得多個相移譜圖像的操作。
[0093]根據(jù)一個實(shí)施例，可僅對多個相移譜圖像之中的示出了規(guī)律的相移的相移譜圖像 的基礎(chǔ)圖案執(zhí)行在每個基礎(chǔ)圖案以及每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰 的層析圖案的操作。在步驟740，對于B1、B3和B100，選擇的產(chǎn)生最清晰的層析圖像的圖案 分別是匕1』/…。1'
[0094]在步驟740，圖像處理單元160將多個選擇的圖案相加為疊加圖案。參照圖7，僅 將841、853、81(|1°°的圖案相加以產(chǎn)生一個疊加圖案。
[0095]在步驟750，圖像處理單元160形成通過基于預(yù)定閾值二元化疊加圖案獲得的最 終圖案。
[0096]在步驟760，圖像產(chǎn)生單元150使用最終圖案來產(chǎn)生對象10的最終層析圖像。
[0097]通過使用上述產(chǎn)生層析圖像的方法，可通過將相位調(diào)制量調(diào)整為最適合對象的材 料特性來產(chǎn)生具有增加的傳輸深度的最優(yōu)層析圖像。
[0098]可通過在通過對基礎(chǔ)圖案執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得的多個移位圖像之中選擇產(chǎn)生 最清晰的層析圖像的圖案，來確定最適合對象的材料特性的相位調(diào)制量。
[0099]同時，上述方法可被寫為計算機(jī)程序，并可在使用計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)執(zhí)行程序 的通用數(shù)字計算機(jī)中被實(shí)施。此外，在上述本發(fā)明的實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)可通過多 種手段被記錄到計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括磁存儲介質(zhì)(例如， ROM、軟盤、硬盤等）和光學(xué)讀取介質(zhì)(例如，CD-ROM或DVD)。
[0100]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況 下，可進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。優(yōu)選實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為僅是描述意義的，而非為了限制 的目的。因此，本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的詳細(xì)描述限定，而是由權(quán)利要求限定，在該范 圍內(nèi)的所有不同應(yīng)被解釋為包括在本發(fā)明中。
[0101]應(yīng)該理解，這里描述的示例性實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為僅是描述意義的，而非為了限制的目的。每個實(shí)施例內(nèi)的特征或方面的描述通常被認(rèn)為對于其他實(shí)施例中的其他類似特征或方面是可用的 。
【權(quán)利要求】
1.一種產(chǎn)生層析圖像的方法，所述方法包括: 確定空間光調(diào)制器的至少一個基本圖案，其中，空間光調(diào)制器根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位； 通過執(zhí)行空間移位調(diào)制獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，其中，所述空間移位調(diào)制針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直和/或水平地移動預(yù)定數(shù)量； 通過使用通過穿過空間光調(diào)制器并進(jìn)入對象的入射光線獲得的光線的譜信號，產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像； 基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案； 通過使用選擇的圖案來產(chǎn)生對象的最終層析圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，空間光調(diào)制器具有對象的多個基礎(chǔ)圖案，所述多個基礎(chǔ)圖案在根據(jù)空間移位調(diào)制的入射光線的相位調(diào)制中彼此不相關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，空間光調(diào)制器具有對象的多個基礎(chǔ)圖案， 選擇一個圖案的步驟包括: 通過針對多個基礎(chǔ)圖案的每個，重復(fù)從每個基礎(chǔ)圖案和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案，來獲得多個選擇的圖案； 將所述多個選擇的圖案相加為一個疊加圖案； 形成通過基于預(yù)定閾值二元化疊加圖案獲得的最終圖案， 產(chǎn)生最終層析圖像的步驟包括:使用最終圖案產(chǎn)生對象的最終層析圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:確定與用于聚焦入射光線的對象的期望傳輸深度相應(yīng)的興趣區(qū)域(ROI)，其中，針對ROI重復(fù)所述方法的操作，以產(chǎn)生ROI的最終層析圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:確定具有用于聚焦入射光線的對象的不同傳輸深度的多個R0I，其中，針對所述多個ROI的每個重復(fù)所述方法的操作，以產(chǎn)生多個最終層析圖像，將所述多個最終層析圖像組合以產(chǎn)生一個編輯的層析圖像。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，確定ROI的步驟包括:根據(jù)對象的傳輸深度基于譜信號的強(qiáng)度來確定用于聚焦入射光線的對象的期望傳輸深度，將與確定的傳輸深度相應(yīng)的區(qū)域確定為ROI。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 基于譜信號分別針對每個基礎(chǔ)圖案和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案獲得譜圖像；通過基于每個基礎(chǔ)圖案的譜 圖像根據(jù)空間移位調(diào)制的移動方向和移動量以矩陣形式布置譜圖像，產(chǎn)生表示根據(jù)空間移位調(diào)制的獲得的光線的相移的一個相移譜圖像， 其中，針對多個基礎(chǔ)圖案的每個重復(fù)獲得譜圖像和產(chǎn)生一個相移譜圖像的操作，以獲得多個相移譜圖像， 其中，產(chǎn)生最終圖案的步驟包括:通過對所述多個相移譜圖像之中的顯示出規(guī)律的相移的相移譜圖像的基礎(chǔ)圖案執(zhí)行選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案的操作，來產(chǎn)生最終圖案。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，規(guī)律的相移表示正弦特性。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)在對象上水平移動入射光線的同時，重復(fù)所述方法的操作，以獲得多個最終層析圖像，所述方法還包括:通過使用所述多個最終層析圖像產(chǎn)生與對象上的全部移動距離相應(yīng)的區(qū)域的一個層析圖像。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，空間光調(diào)制器是數(shù)字微鏡裝置(DMD)。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，基于阿達(dá)瑪(Hadamard)圖案的置換來確定所述多個基礎(chǔ)圖案。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在光線相干層析(OCT)設(shè)備或光學(xué)相干顯微鏡(OCM )執(zhí)行產(chǎn)生層析圖像的方法。
13.一種層析圖像產(chǎn)生設(shè)備，所述設(shè)備包括: 發(fā)光單元，發(fā)射入射到對象上的光線； 空間光調(diào)制器，根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位； 調(diào)制控制單元，確定空間光調(diào)制器的至少一個基礎(chǔ)圖案，通過執(zhí)行針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直和/或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制來獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，控制將基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的每個順序施加到空間光調(diào)制器； 檢測單元，基于穿過空 間光調(diào)制器并進(jìn)入對象的入射光線獲得的光線，檢測基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案的譜信號； 圖像產(chǎn)生單元，通過使用譜信號產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像； 圖像處理單元，基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案， 其中，圖像產(chǎn)生單元通過使用將選擇的圖案施加到空間光調(diào)制器獲得的光線的譜信號產(chǎn)生對象的最終層析圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，調(diào)制控制單元確定對象的多個基礎(chǔ)圖案，對所述多個基礎(chǔ)圖案的每個執(zhí)行空間移位調(diào)制以獲得每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，其中，所述多個基礎(chǔ)圖案在根據(jù)空間移位調(diào)制的入射光線的相位調(diào)制中彼此不相關(guān)。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，調(diào)制控制單元確定對象的多個基礎(chǔ)圖案，對所述多個基礎(chǔ)圖案的每個執(zhí)行空間移位調(diào)制以獲得每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，將所述多個基礎(chǔ)圖案和每個基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案施加到空間光調(diào)制器， 圖像處理單元通過針對所述多個基礎(chǔ)圖案的每個重復(fù)進(jìn)行選擇的操作獲得多個選擇的圖案，將所述多個選擇的圖案相加為疊加圖案，并形成通過基于預(yù)定閾值二元化疊加圖案獲得的最終圖案， 圖像產(chǎn)生單元使用最終圖案產(chǎn)生對象的最終層析圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，還包括:光控制單元，確定與用于聚焦入射光線的對象的期望傳輸深度相應(yīng)的R0I，并控制所述發(fā)射以允許入射光線聚焦到確定的R0I， 其中，光控制單元確定具有用于聚焦入射光線的對象的不同傳輸深度的多個R0I，并控制所述發(fā)射以允許入射光線順序地聚焦到所述多個ROI， 圖像產(chǎn)生單元針對對象的所述多個ROI重復(fù)產(chǎn)生最終層析圖像的操作，以獲得多個最終層析圖像， 圖像處理單元組合所述多個最終層析圖像以產(chǎn)生一個編輯的層析圖像。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，圖像產(chǎn)生單元基于譜信號分別針對每個基礎(chǔ)圖案和每個技術(shù)圖案的多個移位圖案，獲得譜圖像， 圖像處理單元基于每個基礎(chǔ)圖案的譜圖像根據(jù)空間移位調(diào)制的移動方向和移動量以矩陣形式布置譜圖像，并產(chǎn)生表示根據(jù)空間移位調(diào)制的獲得的光線的相移的一個相移譜圖像， 圖像處理單元針對多個基礎(chǔ)圖案的每個重復(fù)產(chǎn)生一個相移譜圖像的操作以獲得多個相移譜圖像，并通過對所述多個相移譜圖像之中的顯示出規(guī)律的相移的相移譜圖像的基礎(chǔ)圖案執(zhí)行選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案的操作。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，規(guī)律的相移表示正弦特性。
19. 一種光學(xué)相干層析設(shè)備,包括: 發(fā)光單元，發(fā)射入射到對象上的光線； 空間光調(diào)制器，根據(jù)布置了像素的圖案來調(diào)制入射光線的相位； 調(diào)制控制單元，確定空間光調(diào)制器的至少一個基礎(chǔ)圖案，通過執(zhí)行針對基礎(chǔ)圖案將像素的布置豎直和/或水平地移動預(yù)定數(shù)量的空間移位調(diào)制來獲得基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案，控制將基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的每個順序施加到空間光調(diào)制器； 干涉儀，將入射光線分離為測量光線和參考光線，將測量光線照射到對象，接收通過照射的測量光線從對象反射的響應(yīng)光線； 檢測單元，檢測由響應(yīng)光線和參考光線導(dǎo)致的干涉信號，并基于干涉信號分別針對基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像檢測譜信號； 圖像產(chǎn)生單元，通過使用譜信號產(chǎn)生基礎(chǔ)圖案的層析圖像和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖像的層析圖像； 圖像處理單元，基于產(chǎn)生的層析圖像，從基礎(chǔ)圖案和基礎(chǔ)圖案的多個移位圖案之中選擇產(chǎn)生最清晰的層析圖像的一個圖案， 其中，圖像產(chǎn)生單元通過使用將選擇的圖案施加到空間光調(diào)制器獲得的干涉信號的譜信號產(chǎn)生對象的最終層析圖像， 空間光調(diào)制器調(diào)制從發(fā)光單元發(fā)射的入射光線、測量光線和參考光線中的任意一個。
【文檔編號】A61B5/00GK103565415SQ201310308798
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】任宰均, 樸龍根, 張在德, 俞賢昇, 李性德, 張祐榮 申請人:三星電子株式會社, 韓國科學(xué)技術(shù)院