專(zhuān)利名稱(chēng)：適用于光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)的移動(dòng)修正和圖像增強(qiáng)的方法和裝置的制作方法
適用于光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)的移動(dòng)修正和圖像增強(qiáng)的方
法和裝置政府的支持本發(fā)明的全部或者部分獲得NIH的支持，批準(zhǔn)文件是R01-EY011289-24和R01-CA075289-13，并與空軍的科研部門(mén)簽訂了合同F(xiàn)A9550-07-1-0101和FA9550-07-1-0014。因此，政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利。相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)?jiān)诖艘笙碛杏?010年4月29日提交的第61/329，347號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的利益。所述申請(qǐng)的全部教導(dǎo)通過(guò)引證并入本文。
背景技術(shù)：
光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(OCT)通過(guò)測(cè)量回波的延時(shí)和反向散射體或者來(lái)自于目標(biāo)身體的內(nèi)部或者生物組織(例如，人類(lèi)的眼睛)的背向反射的光線來(lái)獲取橫斷面的圖像和立體數(shù)據(jù)集。物體的相對(duì)移動(dòng)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備會(huì)導(dǎo)致所獲得的圖像的失真和誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種處理數(shù)據(jù)集的方法。該方法包括在目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算出一個(gè)或更多的三維變換式，每一個(gè)變換式都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中所述的計(jì)算包括對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估。在這一實(shí)施方案中，目標(biāo)函數(shù)通過(guò)以下兩種方式進(jìn)行評(píng)估，即(a)計(jì)算出以下兩者之間的相似度，(i)在處于變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集或者(ii)在處于變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集，和(b)對(duì)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行估算。該方法可以進(jìn)一步包括將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到其各自的三維數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到與各個(gè)三維數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的衍生出的三維數(shù)據(jù)集中，以便獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。本發(fā)明的另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理，該系統(tǒng)包括計(jì)算模塊，在以目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值的基礎(chǔ)上，該計(jì)算模塊被配置用于計(jì)算出一個(gè)或更多的三維變換式，每一個(gè)變換式都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中所述的計(jì)算包括對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估。在這一實(shí)施方案中，目標(biāo)函數(shù)通過(guò)以下兩種方式進(jìn)行評(píng)估，即(a)計(jì)算出以下兩者之間的相似度，(i)在處于變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集或者(ii)在處于變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集，和(b)對(duì)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行估算。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括移動(dòng)修正的模塊，其被配置用于將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到與各個(gè)三維數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的其各自的三維數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到衍生出的三維數(shù)據(jù)集中，以便獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。本發(fā)明的另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種非瞬變的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在其中 具有指令序列，當(dāng)通過(guò)處理器來(lái)執(zhí)行時(shí)，在目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值的基礎(chǔ)上，其可以導(dǎo)致處理器開(kāi)始進(jìn)行計(jì)算出一個(gè)或更多的三維變換式，每一個(gè)變換式都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中所述的指令可以導(dǎo)致處理器開(kāi)始計(jì)算出一個(gè)或更多的三維變換式，包括指令促使處理器對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估。在這一實(shí)施方案中，目標(biāo)函數(shù)通過(guò)以下兩種方式進(jìn)行評(píng)估，即(a)計(jì)算出以下兩者之間的相似度，(i)在處于變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集或者(ii)在處于變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集，和(b)對(duì)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行估算。當(dāng)通過(guò)處理器來(lái)執(zhí)行時(shí)，該指令序列可以進(jìn)一步導(dǎo)致處理器將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到與各自的三維數(shù)據(jù)集中，或者用于到衍生出的三維數(shù)據(jù)集中，以便獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。本發(fā)明的又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種處理OCT數(shù)據(jù)集的方法，該方法包括獲取兩個(gè)或更多的三維OCT數(shù)據(jù)集，其代表的是物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中至少一個(gè)數(shù)據(jù)集是通過(guò)一種掃描方式來(lái)獲得的，該掃描方式與至少一個(gè)其他的數(shù)據(jù)集的掃描方式是互補(bǔ)的，并且通過(guò)目標(biāo)函數(shù)為每一個(gè)數(shù)據(jù)集計(jì)算出三維的變換式。在這一實(shí)施方案中，目 標(biāo)函數(shù)(a)有利于通過(guò)計(jì)算獲得的處于變換狀態(tài)下的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度，和(b)不利于物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)。該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到其各自的數(shù)據(jù)集中，以便獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。


以下內(nèi)容將會(huì)通過(guò)對(duì)本發(fā)明的可以效仿的各種實(shí)施方案進(jìn)行更為詳細(xì)的描述而變得易于理解，正如在對(duì)應(yīng)的附圖中所舉例說(shuō)明的那樣，相似的特征指向各個(gè)附圖中相同的部分。這些附圖都不是嚴(yán)格按照比例進(jìn)行繪制的，而是將重點(diǎn)放置在對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施方案進(jìn)行解釋說(shuō)明上。附圖1是光譜/傅里葉的眼科用的OCT裝置的示意圖。附圖2是掃描光源/傅里葉的眼科用的OCT裝置的示意圖。附圖3是對(duì)一維(A面)，二維(B面)和三維(C面)的光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖4是對(duì)光柵掃描方式解釋說(shuō)明。附圖5是對(duì)一維(A面)，二維(B面)和三維(C面)的光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖6是對(duì)在獲取圖像的過(guò)程中采樣失真進(jìn)行的解釋說(shuō)明，面A顯示的是掃描儀的坐標(biāo)，面B顯示的是對(duì)應(yīng)物體在人眼的底片上呈現(xiàn)的采樣位置。附圖7A是人類(lèi)視網(wǎng)膜中的視神經(jīng)前端的三維OCT數(shù)據(jù)集的橫斷面圖像。附圖7B是一組人類(lèi)視網(wǎng)膜中的視神經(jīng)前端的三維OCT數(shù)據(jù)集的橫斷面圖像，其顯示出各層橫斷面的圖像。附圖7C是人類(lèi)視網(wǎng)膜中的視神經(jīng)前端的三維OCT數(shù)據(jù)集的復(fù)制圖，其呈現(xiàn)的是立體的復(fù)制圖。附圖7D是人類(lèi)視網(wǎng)膜中的視神經(jīng)前端的三維OCT數(shù)據(jù)集的復(fù)制圖。附圖8是對(duì)在獲取圖像的過(guò)程中的橫向移動(dòng)的效果進(jìn)行解釋說(shuō)明，面A顯示的是在掃描儀的坐標(biāo)上的失真的OCT的底部圖像；面B顯示的是在物體坐標(biāo)上的疊加區(qū)域的重置圖像。附圖9是本文中所描述的可以效仿的實(shí)施方案的流程圖。附圖1OA是一張底片，其中由箭頭指示出層疊的快速掃描方向。附圖1OB是一組人類(lèi)視網(wǎng)膜中的視神經(jīng)前端的三維OCT數(shù)據(jù)集的橫截面的圖像。附圖1OC是OCT的底片圖像，其顯示出橫向移動(dòng)的效果。附圖1lA是一張底片，其中由箭頭指示出層疊的快速掃描方向。
附圖1lB是一組人類(lèi)視網(wǎng)膜中的視神經(jīng)前端的三維OCT數(shù)據(jù)集的橫截面的圖像。附圖1lC是OCT的底片圖像，其顯示出橫向移動(dòng)的效果。附圖12對(duì)登記和合并的原理進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖13是流程圖，根據(jù)本發(fā)明中的可以效仿的實(shí)施方案對(duì)目標(biāo)函數(shù)的評(píng)估進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖14是五張人眼底片的圖片的集合，是用顯示像素的分辨率的五個(gè)單位來(lái)測(cè)量獲得的正面視圖。附圖15是對(duì)本發(fā)明中可以效仿的實(shí)施方案的登記和合并過(guò)程進(jìn)行的解釋說(shuō)明。附圖16是對(duì)3D移動(dòng)修正進(jìn)行的解釋說(shuō)明面A顯示的是在x方向上的快速光柵掃描的第一個(gè)三維數(shù)據(jù)集；面8顯示的是在y方向上的快速光柵掃描的第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集；面C顯示的是合并后的移動(dòng)修正圖像。附圖17是對(duì)移動(dòng)修正和數(shù)據(jù)間隙的填充進(jìn)行的解釋說(shuō)明面A是第一個(gè)6x6mm的立體數(shù)據(jù)集的OCT的底片圖像；面B是第二個(gè)6x6mm的立體數(shù)據(jù)集的OCT的底片圖像；面C是合并后的移動(dòng)修正和填充有立體數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)間隙的OCT底片圖像。附圖18是對(duì)任意橫斷面的圖像的提取和改進(jìn)的信噪比進(jìn)行的解釋說(shuō)明面A是第一 OCT橫斷面的圖像，其是從第一個(gè)三維數(shù)據(jù)集中提取的；面B是第二 OCT橫斷面的圖像，其是從第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集中提取的；面(是OCT橫斷面的圖像，其是從登記和合并后的三維數(shù)據(jù)集中提取的。附圖19是對(duì)從6x6mm的3D-0CT體積中提取的實(shí)際的圓形掃描的解釋說(shuō)明面A是圍繞視神經(jīng)的前端區(qū)域的圖像；面B是第一圓形橫斷面圖像，其是從第一個(gè)三維體積中提取的；面C是第二圓形橫斷面圖像，其是從第二個(gè)三維體積中提取的；面D是圓形的橫斷面圖像，其是從登記和合并后的三維體積中提取的。附圖20是寬視場(chǎng)(12x12mm)的三維數(shù)據(jù)集的OCT的底片圖像。附圖21是對(duì)遺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行間隙填充進(jìn)行的解釋說(shuō)明，數(shù)據(jù)的遺失是由于在獲取圖像的過(guò)程中的閃變所導(dǎo)致的面A是第一個(gè)三維數(shù)據(jù)集的OCT的底片圖像；面8是第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集的OCT的底片圖像；面C是第一和第二立體數(shù)據(jù)集在登記和合并之后形成的三維數(shù)據(jù)集的OCT底片圖像。附圖22是對(duì)本文中所描述的移動(dòng)修正方法進(jìn)行的解釋說(shuō)明面A從未經(jīng)修正的三維數(shù)據(jù)集中提取的OCT橫斷面圖像；面B是從由登記和合并了 6層重疊的三維數(shù)據(jù)集所形成的三維數(shù)據(jù)集中提取的OCT橫斷面圖像。附圖23是流程圖，其根據(jù)本發(fā)明中可以效仿的實(shí)施方案對(duì)數(shù)據(jù)的提取，分段和定量分析進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖24是對(duì)相同的目標(biāo)物體的不相交的數(shù)據(jù)集的獲取和移動(dòng)修正和合并以評(píng)估數(shù)據(jù)集之間的再現(xiàn)性進(jìn)行的解釋說(shuō)明。面A是一套第一成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集的立體復(fù)制圖，第一成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)在X方向上的快速掃描和在Y方向上的快速掃描，和由此產(chǎn)生的第一登記和合并后的三維數(shù)據(jù)集(底部)的三維復(fù)制圖來(lái)獲得的。面B是一套第二成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集的立體復(fù)制圖，第二成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)在X方向上的快速掃描和在Y方向上的快速掃描，和由此產(chǎn)生的第二登記和合并后的三維數(shù)據(jù)集(底部)的三維復(fù)制圖來(lái)獲得的。面C是一套第三成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集的立體復(fù)制圖，第三成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)在X方向上的快速掃描和在Y方向上的快速掃描，和由此產(chǎn)生的第三登記和合并后的三維數(shù)據(jù)集(底部)的三維復(fù)制圖來(lái)獲得的。附圖25是對(duì)從登記和合并的三維數(shù)據(jù)集中提取圓形的橫斷面的數(shù)據(jù)集進(jìn)行的解釋說(shuō)明。面A是附圖24的面A中的登記和合并的第一個(gè)三維數(shù)據(jù)集的復(fù)制圖。面B是附圖24的面B中的登記和合并的第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集的復(fù)制圖。面C是附圖24的面C中的登記和合并的第三個(gè)三維數(shù)據(jù)集的復(fù)制圖。面D是附圖25A中的面的三維是的OCT的底片圖像，其具有圓形重疊部分，指示出提取數(shù)據(jù)的位置，以便產(chǎn)生圍繞在視神經(jīng)前端周?chē)慕M織的第一圓形的OCT橫斷面圖像。面E是附圖25B中的面的三維數(shù)據(jù)的OCT底片圖像，其具有圓形重疊部分，指示出提取數(shù)據(jù)的位置，以便產(chǎn)生圍繞在視神經(jīng)前端周?chē)慕M織的第二圓形的OCT橫斷面圖像。面F是附圖25C中的面的三維數(shù)據(jù)的OCT底片圖像，其具有圓形重疊部分，指示出提取數(shù)據(jù)的位置，以便產(chǎn)生圍繞在視神經(jīng)前端周?chē)慕M織的第三圓形的OCT橫斷面圖像。
附圖26A是從第一 XFAST輸入的數(shù)據(jù)集(附圖24A)中提取的視神經(jīng)的前端周?chē)膱A形OCT的橫斷面圖像。附圖26B是從第二 XFAST輸入的數(shù)據(jù)集(附圖24B)中提取的視神經(jīng)的前端周?chē)膱A形OCT的橫斷面圖像。附圖26C是從第三XFAST輸入的數(shù)據(jù)集(附圖24C)中提取的視神經(jīng)的前端周?chē)膱A形OCT的橫斷面圖像。附圖27A是從第一移動(dòng)修正和合并后的數(shù)據(jù)集(附圖25A)中提取的視神經(jīng)前端的周?chē)膱A形的OCT橫斷面圖像。附圖27B是從第二移動(dòng)修正和合并后的數(shù)據(jù)集(附圖25B)中提取的視神經(jīng)前端的周?chē)膱A形的OCT橫斷面圖像。附圖27C是從第三移動(dòng)修正和合并后的數(shù)據(jù)集(附圖25C)中提取的視神經(jīng)前端的周?chē)膱A形的OCT橫斷面圖像。附圖28是由本發(fā)明中可以效仿的實(shí)施方案所采用的普通坐標(biāo)系的示意圖。附圖29是附圖28中的普通坐標(biāo)系的按順序進(jìn)行采樣的示意圖。附圖30A是對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指示出掃描的方向和掃描的方式是雙向的光柵掃描。附圖30B是對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指示出掃描的方向和掃描的方式是單向的光柵掃描。附圖30C對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指示出掃描的方向，和一種掃描方式是矩形的，而另外一種掃描方式是正方形的。附圖30D對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指示出掃描的方向，和一種掃描方式要大于另外一種掃描方式。附圖30E對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式雙向掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指不出掃描的方向，和光柵掃描是非平行的。附圖30F對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指示出掃描的方向，和一種掃描方式是光柵掃描，而另外一種掃描方式是圓柱形的環(huán)形掃描。附圖30G對(duì)所顯示的可以效仿的互補(bǔ)式掃描進(jìn)行的解釋說(shuō)明，其中的箭頭指示出掃描的方向，和由兩種光柵掃描和一種圓柱形的環(huán)形掃描所組成的復(fù)式掃描方式。附圖31是具有兩個(gè)重疊的成像區(qū)域的人類(lèi)的視網(wǎng)膜的區(qū)域成像。附圖32是流程圖，其對(duì)通過(guò)本發(fā)明中的方法的目標(biāo)函數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)估的本發(fā)明中 可以效仿的實(shí)施方案進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖33是流程圖，其對(duì)通過(guò)采用本發(fā)明中的方法的圖像合成程序的可以效仿的實(shí)施方案進(jìn)行解釋說(shuō)明。附圖34A是具有對(duì)偶掃描移動(dòng)的兩點(diǎn)式的掃描儀器的原理圖，其可以用于實(shí)踐本發(fā)明的方法。附圖34B是一種可以效仿的兩點(diǎn)式快速掃描方式，其具有在y方向上的快速掃描。附圖34C是一種可以效仿的兩點(diǎn)式快速掃描方式，其具有在X方向上的快速掃描。附圖35A是具有獨(dú)立的掃描移動(dòng)的兩點(diǎn)式掃描儀器的原理圖，其可以用于實(shí)踐本發(fā)明中的方法。附圖35B是一種可以效仿的具有兩個(gè)獨(dú)立控制的光點(diǎn)的掃描方式，其可以在不同的快速掃描方向上同時(shí)獲取兩個(gè)光柵掃描數(shù)據(jù)集。
具體實(shí)施例方式光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(OCT)通過(guò)測(cè)量回波的延時(shí)和反向散射體或者來(lái)自于目標(biāo)身體的內(nèi)部或者生物組織(例如，人類(lèi)的眼睛)的背向反射的光線來(lái)獲取橫斷面的圖像和立體數(shù)據(jù)集。眼科用的OCT的成像儀器的各種實(shí)施例在附圖1和附圖2中有所顯示。關(guān)于結(jié)構(gòu)與深度之間的軸向掃描或者A-掃描的信息可以通過(guò)將光束弓I導(dǎo)到目標(biāo)的身體或者組織上和測(cè)量反向散射體和背向反射光線的回波延時(shí)來(lái)進(jìn)行測(cè)量而獲得。附圖3A顯示的是一種軸向掃描信號(hào)的實(shí)施例。在附圖3A中，軸向掃描測(cè)量出在z方向上的信號(hào)深度比的信息。橫斷面的圖像或者B-掃描可以通過(guò)對(duì)穿過(guò)目標(biāo)的身體或組織的光束進(jìn)行橫向掃描并進(jìn)行連續(xù)的軸向掃描(A-掃描)測(cè)量來(lái)產(chǎn)生。附圖3B顯示的是二維OCT掃描圖像的實(shí)施例，其具有在橫向的X方向上的光束掃描，和具有在位置xl，x2等上進(jìn)行的連續(xù)軸向掃描測(cè)量。這會(huì)產(chǎn)生一種二維陣列，該二維陣列代表的是在目標(biāo)身體或者組織中的x-z平面上的反向散射或者背向反射。這種二維信息可以顯示為不真實(shí)的色彩或者灰比圖像。立體的(即，三維的)3D_0CT或者三維的OCT數(shù)據(jù)集可以通過(guò)在不同的橫平面上執(zhí)行連續(xù)的橫向B-掃描來(lái)產(chǎn)生，用作光柵類(lèi)型的掃描方式的實(shí)施例。附圖3C顯示的是從一系列的橫向掃描中產(chǎn)生的3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的實(shí)施例，所述的橫向掃描是從沿著X方向(B-掃描)在y方向上的不同位置yl，y2等上執(zhí)行的。這些實(shí)施例顯示的是一種三維的數(shù)據(jù)集，其是通過(guò)以光柵掃描方式進(jìn)行的一系列的橫向掃描來(lái)獲取的。附圖4是對(duì)一種典型的具有慢方向和快方向的掃描方式進(jìn)行的解釋說(shuō)明。然而，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的是，現(xiàn)有很多種其他的掃描方式和方法來(lái)獲取3D-0CT的立體數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，三維的OCT數(shù)據(jù)集是通過(guò)在對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行射束掃描的同時(shí)記錄A-掃描的數(shù)據(jù)來(lái)形成的。光束是根據(jù)由掃描方式所確定的軌跡來(lái)進(jìn)行掃描的。掃描方式去頂光束在成像目標(biāo)上的位置，在這些點(diǎn)上，可以連續(xù)記錄A-掃描的數(shù)據(jù)。通常情況下，這會(huì)導(dǎo)致OCT數(shù)據(jù)集是由1D，2D，3D數(shù)據(jù)集中的各種像素或者三維像素所組成，正如在附圖5A到5C中所示。附圖5A是反向散射體的密度點(diǎn)，作為軸向位置的函數(shù)，而且其代表的是沿著z方向的一維的軸向數(shù)據(jù)。附圖5B是具有軸向(Z)和橫向(X)的二維數(shù)據(jù)集的示意圖，其中每一個(gè)陣列在位置Xi都代表一次A-掃描。附圖5C是具有軸向(Z)和兩個(gè)橫向(X和Y)的三維數(shù)據(jù)集的示意圖。三維數(shù)據(jù)集的要素通常是指三維像素。 除此之外，OCT領(lǐng)域內(nèi)的任何一名普通技術(shù)人員都會(huì)意識(shí)，一般來(lái)說(shuō)，OCT數(shù)據(jù)集可以包含有多個(gè)數(shù)據(jù)通道，例如，振幅、強(qiáng)度、相位、偏振、分光鏡信息和多普勒頻移，以及其他的一些。三維數(shù)據(jù)集將從這些數(shù)據(jù)通道中獲得的數(shù)據(jù)值與三維OCT設(shè)備或者儀器的坐標(biāo)系中的各個(gè)位置連續(xù)起來(lái)。OCT的實(shí)施方案OCT可以通過(guò)各種不同的實(shí)施方案來(lái)執(zhí)行，包括I)具有寬帶光源和掃描光的基準(zhǔn)延遲線的干涉儀(眾所周知的是，時(shí)域監(jiān)測(cè))，2)具有寬帶光源的干涉儀和用于信號(hào)監(jiān)測(cè)的分光儀(眾所周知的是，傅里葉/光譜域的0CT，光譜雷達(dá)，或者以其他名稱(chēng)命名的類(lèi)似儀器)或者3)具有波段掃描光源的干涉儀(眾所周知的是，掃描光源/傅里葉域的0CT，光學(xué)波段域的成像，或者以其他名稱(chēng)命名的類(lèi)似儀器)。附圖1顯示的是一種可以效仿的光譜/傅里葉的OCT成像儀器100，該儀器包括電腦102。附圖2顯示的是一種可以效仿的掃描光源/傅里葉的OCT成像儀器200，該儀器包括電腦202。傅里葉域內(nèi)的監(jiān)控的實(shí)施方案具有極快的獲取速度的優(yōu)勢(shì)，而且該實(shí)施方案尤其適用于3D-0CT的立體成像。OCT成像中的移動(dòng)的效果雖然3D-0CT圖像或者立體數(shù)據(jù)集是不能在單個(gè)的時(shí)間點(diǎn)上獲得的，但是其可以是由以橫向掃描方式執(zhí)行的多次A-掃描的連續(xù)結(jié)果所組成，其中每一次的A-掃描都是在不同的時(shí)間連續(xù)獲得的，在OCT掃描設(shè)備和目標(biāo)物體之間的相對(duì)移動(dòng)可能在單個(gè)的或者在多個(gè)的連續(xù)結(jié)果之間發(fā)生。附圖6A和附圖6B顯示的是眼睛的視網(wǎng)膜的OCT成像的實(shí)施例，其中OCT的掃描方式(附圖6A)受到眼睛運(yùn)動(dòng)的影響(附圖6B)。附圖6A顯示的是三維數(shù)據(jù)集(具有固定的z值的XY-平面)的二維子集，在其上具有疊加，示意圖代表的是通過(guò)掃描儀坐標(biāo)系上的掃描儀獲得的數(shù)據(jù)的點(diǎn)集合。附圖6B是人類(lèi)視網(wǎng)膜的OCT圖像，在其上具有疊加，示意圖代表的是通過(guò)目標(biāo)物體的坐標(biāo)系上的掃描儀獲得的數(shù)據(jù)的點(diǎn)集合。正如從附圖上可以看到的是，移動(dòng)導(dǎo)致在目標(biāo)物體上的OCT的光束位置形成了與通過(guò)OCT掃描設(shè)備上確定的理想的光束位置所不同的圖像。這種移動(dòng)對(duì)在x_y平面上的光束的橫向位置造成影響。除此之外，這種移動(dòng)也可以發(fā)生在軸向或者z的方向上。人眼中的OCT成像，眼科用的0CT，是OCT技術(shù)的主要的臨床應(yīng)用。在眼科用的OCT中，軸向移動(dòng)可能會(huì)發(fā)生，這是心跳的結(jié)果，其或?qū)е卵蹆?nèi)壓的波動(dòng)。橫向移動(dòng)可能是產(chǎn)生于患者眼睛凝視方向上的改變，例如，眼球的輕微震動(dòng)，飄動(dòng)或者掃視(快速的移動(dòng))。移動(dòng)也可能發(fā)生在X，Y和Z方向上，這是由于在獲取數(shù)據(jù)期間，目標(biāo)物體(患者)的發(fā)生的頭部或者身體移動(dòng)所導(dǎo)致的。
附圖7A到附圖7D顯示的是軸向的眼球移動(dòng)的影響結(jié)果，其可以看做是⑶-OCT立體數(shù)據(jù)集的形狀失真。附圖7A顯示的是，由OCT設(shè)備在沿著X-方向上獲得的橫斷面。附圖7B顯示的是，三維的XFAST數(shù)據(jù)集是如何從多個(gè)的X-方向上的橫斷面中構(gòu)建的。附圖7C顯示的是，數(shù)據(jù)集的立方體的外部視圖。這一視圖顯示出在沿著y的方向上存在軸向的移動(dòng)。附圖7D是所述的數(shù)據(jù)集的復(fù)制圖。在附圖7A到附圖7D中解釋說(shuō)明的實(shí)施例顯示的是通過(guò)在x的方向是通過(guò)快速掃描獲得的立體的OCT數(shù)據(jù)集，使用的是附圖6A和附圖6B中所示的掃描方式。橫斷面的圖像可以從3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集中提取。一幅橫斷面的圖像是從沿著X方向來(lái)提取的，對(duì)應(yīng)的是快速掃描的方向，其具有最小的移動(dòng)加工，并且能更為精確地代表視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和形狀。與之形成對(duì)比的是，沿著y方向提取的橫斷面的圖像在軸向方向上具有顯著的移動(dòng)加工。雖然視網(wǎng)膜的圖像的波形并不能代表視網(wǎng)膜的真實(shí)的輪廓，但是其是軸向移動(dòng)的失真的加工。這一種情況的出現(xiàn)是由于沿著y方向的軸向的掃描是通過(guò)與在使用這種掃描方式進(jìn)行的X方向上的掃描相比的更大的時(shí)間間隔來(lái)獲得的。在這一實(shí)施例中，X方向是沿著快速掃描的方向，在相互靠近的A-掃描之間，其具有較低的時(shí)間差。這一方向被稱(chēng)之為快方向 或者快軸向。y方向是垂直方向，而且也可以稱(chēng)之為慢方向，原因在于，在相互靠近的A-掃描之間的時(shí)間差是較高的。一般來(lái)說(shuō)，軸向移動(dòng)能夠協(xié)調(diào)3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的完整性，這是通過(guò)在任何一個(gè)橫斷面的OCT圖像中形成失真的外形和產(chǎn)生失真來(lái)完成的，所述的任何一個(gè)橫斷面的OCT圖像是從沿著軸向按時(shí)間間隔開(kāi)的掃描的方向上的立體數(shù)據(jù)集中提出出來(lái)。沿著軸向移動(dòng)的方向，一般來(lái)說(shuō)，在獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生橫向移動(dòng)。附圖8A和附圖SB顯示的是，橫向移動(dòng)的結(jié)果。附圖8A是人類(lèi)的眼睛的圖像，這是通過(guò)對(duì)3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集中的像素進(jìn)行軸向求和計(jì)算(沿著A-掃描進(jìn)行求和計(jì)算)來(lái)獲得的。這一圖像被稱(chēng)之為在平面中的圖像，OCT底片圖像，或者三維像素的投影的總和。在軸向上對(duì)OCT的強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行求和的過(guò)程實(shí)質(zhì)上會(huì)采集到所有的反向散射或者背向反射的光線，并形成類(lèi)似于給視網(wǎng)膜拍照片所形成的圖像。附圖8A中的在平面中的圖像顯示的是快速的橫向眼球移動(dòng)的結(jié)果，正如眾所周知的掃視，即目標(biāo)物體改變了凝視的方向?？焖俚臋M向移動(dòng)在平面中的OCT圖像的底片中是明顯的，正如在附圖8A中的箭頭所指示的那樣。這種情況的出現(xiàn)是由于OCT儀器的掃描坐標(biāo)系所限定的OCT光束的預(yù)期橫向位置與由目標(biāo)物體或者視網(wǎng)膜的坐標(biāo)系所限定的視網(wǎng)膜的實(shí)際位置之間的差異所導(dǎo)致的。這一結(jié)果在附圖8B中得到顯示，其中從3D-0CT立方數(shù)據(jù)集中獲得的在平面中的OCT底片的圖像的部分已經(jīng)被登記在目標(biāo)問(wèn)題或者視網(wǎng)膜的坐標(biāo)系中的實(shí)際的位置上。由掃視所產(chǎn)生的快速的橫向的眼球移動(dòng)可以導(dǎo)致OCT光束對(duì)視網(wǎng)膜的重疊區(qū)域部分進(jìn)行掃描；或者可以導(dǎo)致OCT光束忽略視網(wǎng)膜中的某些區(qū)域，從而形成未經(jīng)掃描的區(qū)域，或者數(shù)據(jù)集中的間隙。雖然這一實(shí)施例顯示出了快速的間斷的眼睛移動(dòng)的結(jié)果，但是，人們都可以理解的是，仍然會(huì)存在較小的，慢的和連續(xù)的移動(dòng)，例如，輕微的顫動(dòng)或者漂移。所述的這些移動(dòng)將會(huì)形成OCT立體數(shù)據(jù)集的失真和對(duì)應(yīng)的在平面內(nèi)的OCT底片的圖像。這種失真也可能發(fā)生在軸向的方向以及橫向的方向上。OCT儀器和將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體之間的相對(duì)移動(dòng)可以出現(xiàn)在大范圍的應(yīng)用中，例如，外科手術(shù)中的OCT顯微鏡的使用，體內(nèi)的OCT成像，活體成像，或者在手持的OCT成像儀器中使用。
因此，OCT儀器和將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體的身體或者組織之間的相對(duì)移動(dòng)可以協(xié)調(diào)OCT圖像或者3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集的完整性，以致它們可以準(zhǔn)確地表示出將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體的身體或者組織的真實(shí)的結(jié)構(gòu)。這將簡(jiǎn)化對(duì)結(jié)構(gòu)的定量測(cè)量或者形態(tài)測(cè)量以及函數(shù)測(cè)量的復(fù)驗(yàn)性，例如，通過(guò)OCT的多普勒方法進(jìn)行的血流量的測(cè)量。移動(dòng)加工也可以協(xié)調(diào)精確地完成在不同的時(shí)間點(diǎn)上的重復(fù)成像的測(cè)量的能力，并對(duì)隨著時(shí)間的流逝所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。隨著時(shí)間的流逝來(lái)準(zhǔn)確地完成成像測(cè)量的能力對(duì)于大部分的涉及診斷或跟蹤病程發(fā)展的OCT的臨床應(yīng)用是十分重要的。OCT成像中的移動(dòng)修正所使用的現(xiàn)有技術(shù)為了對(duì)移動(dòng)失真進(jìn)行補(bǔ)償，某些已經(jīng)在用的OCT儀器采用主動(dòng)跟蹤的硬件。所述的這些儀器具有各不相同的跟蹤硬件的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)測(cè)量出將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體的組織的位置，并修改OCT光束的掃描方式，以致可以對(duì)目標(biāo)物體的組織上所需要的位置進(jìn)行掃描，即使是在目標(biāo)物體發(fā)生移動(dòng)之前。然而，跟蹤硬件也增大了 OCT系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。除此之外，在某些情況下，使用跟蹤硬件獲取圖像的時(shí)間也被不使用跟蹤硬件來(lái)獲取圖像的時(shí)間要長(zhǎng)很多。 用于移動(dòng)修正的其他的方法還包括軟件的應(yīng)用，它們?nèi)Q于并且以3D-0CT立體數(shù)據(jù)集與移動(dòng)的自由參考圖像之間的對(duì)比為基礎(chǔ)，例如，將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體或者組織的照片。在眼科學(xué)中，照片指的是視網(wǎng)膜的照片的底片，而且它是一種標(biāo)準(zhǔn)的眼科診斷。由于照片是在一個(gè)單一的時(shí)間點(diǎn)上獲得的，并產(chǎn)生目標(biāo)物體的組織的在平面中的圖像，其精確地表示出組織的橫向結(jié)構(gòu)特征。然而，適用于通過(guò)使用移動(dòng)自由參考圖像的3D-0CT立體數(shù)據(jù)集中對(duì)移動(dòng)進(jìn)行修正的軟件僅限于使用參考圖像中的2D圖像的信息，而不是3D信息。這也限制了移動(dòng)修正的精度。同樣地，這些技術(shù)僅僅是不能用于修正3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集中的橫向移動(dòng)。因此，需要對(duì)移動(dòng)修正的3D-0CT數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行改進(jìn)提高。所述方法并不需要更多的儀器硬件，并且可以對(duì)軸向的和橫向的移動(dòng)進(jìn)行有效地修正。然而，存在著這樣一種可能性，即在某些實(shí)施方案中使用額外的信息源。舉例來(lái)說(shuō)，為了減少移動(dòng)修正和登記的計(jì)算時(shí)間，可以提供一種對(duì)移動(dòng)進(jìn)行的初步估。本文在此描述的是適用于在光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(OCT)掃描過(guò)程中出現(xiàn)的移動(dòng)加工進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案提供了移動(dòng)損壞的OCT立體數(shù)據(jù)集的精確的和可以再次生成的登記，形成數(shù)據(jù)集而無(wú)需移動(dòng)加工，并且其可以準(zhǔn)確地表示出將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體的真實(shí)結(jié)構(gòu)?？梢孕Х碌姆椒ú恍枰褂靡苿?dòng)自由的參考圖像。多個(gè)移動(dòng)修正的立體數(shù)據(jù)集可以合并在一起，以便獲得與各個(gè)立體數(shù)據(jù)集相比的具有質(zhì)量和信噪比都有所改進(jìn)的立體數(shù)據(jù)集。各種實(shí)施方案在獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中從移動(dòng)中的補(bǔ)償遺失的數(shù)據(jù)，而且在與沒(méi)有移動(dòng)修正和合并的情況相比時(shí)，其允許獲取大型的數(shù)據(jù)集和較長(zhǎng)的獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間。本文在此描述的是可以修正由于儀器和目標(biāo)物體的身體或者組織之間的相對(duì)移動(dòng)所導(dǎo)致的3D-0CT立體數(shù)據(jù)集中的移動(dòng)失真的方法和裝置?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案也可以登記和結(jié)合或者合并多個(gè)2D和3D-0CT數(shù)據(jù)集，以形成具有改進(jìn)的圖像質(zhì)量和完整性的數(shù)據(jù)集。可以效仿的各種方法是通過(guò)在所獲得的數(shù)據(jù)的子集中使用互補(bǔ)的掃描方式得到的第一獲取的多個(gè)2D和3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集來(lái)進(jìn)行工作的。所獲得的數(shù)據(jù)集的至少其中之一是3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集。所獲得的數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)都具有移動(dòng)加工?？梢允褂貌煌幕パa(bǔ)掃描方式，它們是被設(shè)計(jì)用于通過(guò)沿著不同的方向或者軌跡來(lái)快速掃描目標(biāo)物體的身體或者組織中更為精確的測(cè)量特征?？梢孕Х碌母鞣N方法包括相互儲(chǔ)存各個(gè)2D和3D-0CT數(shù)據(jù)集，這是通過(guò)傳輸這些數(shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以致它們可以證實(shí)已經(jīng)登記的數(shù)據(jù)集之間的相似度，并對(duì)暗含有登記變換的移動(dòng)進(jìn)行罰補(bǔ)。由此所獲得的登記的3D-0CT立體數(shù)據(jù)集進(jìn)行了移動(dòng)修正，并能夠精確地表示出將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體的真實(shí)結(jié)構(gòu)。更進(jìn)一步說(shuō)，可以效仿的各種實(shí)施方案可以結(jié)合或者合并多個(gè)已經(jīng)登記的OCT數(shù)據(jù)集，以便形成質(zhì)量有所提高的數(shù)據(jù)集。結(jié)合或者合并之后的數(shù)據(jù)集具有改進(jìn)的信噪比，降低的斑點(diǎn)噪音和改進(jìn)的連續(xù)性結(jié)構(gòu)特征。在數(shù)據(jù)集的圖像質(zhì)量中的上述改進(jìn)和提高能夠得到要求具有定量評(píng)估的各種應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)特征的改良的分隔或者自動(dòng)測(cè)量。正如之前所提到的內(nèi)容，在掃描的數(shù)據(jù)集的獲取期間的目標(biāo)物體的組織的移動(dòng)可以導(dǎo)致間隙的形成(附圖8A和SB)，這是由于目標(biāo)物體中未經(jīng)掃描的區(qū)域所導(dǎo)致的。即使是在各個(gè)所獲取的數(shù)據(jù)集是遺失的數(shù)據(jù)的情況下，登記和結(jié)合或者合并不同的數(shù)據(jù)集的可以效仿的各種方法也可以大致上完善數(shù)據(jù)集的形成。值得注意的是，移動(dòng)的修正數(shù)據(jù)的合并是不需要的。經(jīng)過(guò)移動(dòng)修正但沒(méi)有合并的數(shù)據(jù)集可以通過(guò)使用本文中所描述的方法來(lái)產(chǎn) 生，以便獲得在數(shù)據(jù)的拓?fù)?，結(jié)構(gòu)，功能和形態(tài)信息方面的改進(jìn)的精度。在大部分的應(yīng)用中，3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的大小，以及圖形的獲取時(shí)間，都受限于目標(biāo)物體與OCT掃描儀之間的相對(duì)移動(dòng)。這種相對(duì)移動(dòng)的來(lái)源可以是被掃描的目標(biāo)物體的移動(dòng)，OCT設(shè)備本身的移動(dòng)，例如，儀器不穩(wěn)定時(shí)或者是一種手持式的OCT設(shè)備，或者可以是以上所述的各種移動(dòng)來(lái)源的結(jié)合。移動(dòng)可以導(dǎo)致圖像的失真，以及由于目標(biāo)物體上未經(jīng)掃描的區(qū)域所形成的不完整的數(shù)據(jù)集。舉例來(lái)說(shuō)，在眼科學(xué)中，由于患者的眼球運(yùn)動(dòng)和眨眼的動(dòng)作，獲取數(shù)據(jù)集的時(shí)間通常限制為幾秒鐘的時(shí)間。各種實(shí)施方案可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)修正和立體數(shù)據(jù)集的登記以及從多個(gè)所獲取的數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生大致完整的數(shù)據(jù)集。這些特征可以得到非常大的數(shù)據(jù)集，以及能夠顯著地增加獲取可用數(shù)據(jù)的成像時(shí)間。大部分的臨床應(yīng)用需要大量的3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的測(cè)量特征。在眼科學(xué)中，視網(wǎng)膜的神經(jīng)纖維層的厚度，視網(wǎng)膜的厚度或者節(jié)細(xì)胞層的厚度的定量測(cè)量對(duì)于青光眼，綠內(nèi)障的疾病程度的診斷是有用的，并且也有助于治療。對(duì)于其他特征的定量測(cè)量，例如，損傷的結(jié)構(gòu)和大小，包括例如，玻璃疣，視網(wǎng)膜下積液或者脈絡(luò)膜的血管隔膜的損傷，都是重要的指標(biāo)，以指示出與年齡相關(guān)的黃斑部的退化。定量測(cè)量的精度和可再現(xiàn)性受到3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的精度和質(zhì)量的限制。由于立體數(shù)據(jù)集相對(duì)于真實(shí)結(jié)構(gòu)的失真意味著定量測(cè)量是在錯(cuò)誤的位置上進(jìn)行的，代表著目標(biāo)物體的真實(shí)結(jié)構(gòu)的3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的精度是非常重要的。更進(jìn)一步說(shuō)，移動(dòng)以及由此所導(dǎo)致的失真在不同的立體數(shù)據(jù)集中是各不相同的，降低了定量測(cè)量的可再現(xiàn)性。通過(guò)對(duì)真實(shí)的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)修正和精確的立體成像，和通過(guò)在移動(dòng)之前獲取完整的數(shù)據(jù)集，各種可以效仿的實(shí)施方案能夠提高定量測(cè)量的精度和可再現(xiàn)性。除此之外，通過(guò)提高成像質(zhì)量，性能和定量測(cè)量的精度都可以得到進(jìn)一步的提高。大部分的臨床應(yīng)用需要在多個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行成像，例如，在不同的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的不同的檢驗(yàn)，其后是立體數(shù)據(jù)集的信息和不同的時(shí)間點(diǎn)的數(shù)量對(duì)比。這些應(yīng)用包括跟蹤疾病過(guò)程和進(jìn)行治療。除此之外，在小的動(dòng)物模型中的成像也是一種重要的制藥研究和藥劑研發(fā)的方法。隨著時(shí)間的流逝更為精確地跟蹤微小的變化的能力可以提高這些研究的效率，這是通過(guò)減少所需動(dòng)物的數(shù)量或者減少研究微小變化的所需的時(shí)間來(lái)獲得精確的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其具有顯著的統(tǒng)計(jì)性意義?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案可以在各個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)獲得3D-0CT立體數(shù)據(jù)集，以便進(jìn)行相互登記。在不同的時(shí)間點(diǎn)上的立體數(shù)據(jù)集的登記可以將立體數(shù)據(jù)集與數(shù)據(jù)集之間的變化的精確的定量測(cè)量進(jìn)行精確對(duì)比。在這樣的應(yīng)用中，值得注意的是，不同時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)集可以相對(duì)于實(shí)際的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行登記，也可以相互進(jìn)行登記。然而，從不同的時(shí)間點(diǎn)上獲得的數(shù)據(jù)集不是必須要合并或者結(jié)合在一起的，但是可以用作對(duì)測(cè)量變化的定量測(cè)量技術(shù)的輸入。所述的這些改變指示出病程或者相應(yīng)的治療?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案包括適用于對(duì)在光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)(OCT)中在獲取信息的過(guò)程時(shí)目標(biāo)物體或者儀器的移動(dòng)所導(dǎo)致的移動(dòng)加工進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案也可以包括合并從多個(gè)體積掃描中得到的數(shù)據(jù)的各種方法和裝置。本文中所描述的可以效仿的各種實(shí)施方案是以眼科用的OCT成像為背景內(nèi)容的，但是，人們也意識(shí)到，所述的各種實(shí)施方案也可以適用于其他的應(yīng)用。 一般來(lái)說(shuō)，掃描成像設(shè)備，例如，0CT，并不能一次性地獲得全部的數(shù)據(jù)。而是，通過(guò)連續(xù)地對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行采樣，在不同的時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行連續(xù)的軸向掃描或者A-掃描來(lái)獲得數(shù)據(jù)。在對(duì)人的眼睛或者視網(wǎng)膜進(jìn)行活體掃描時(shí)，眼球相對(duì)于儀器的移動(dòng)在獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中是常見(jiàn)的。由于這種移動(dòng)的出現(xiàn)，目標(biāo)物體的區(qū)域并不能實(shí)現(xiàn)均勻地采樣(附圖6A和附圖6B)。其結(jié)果就是移動(dòng)加工對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)(附圖7A到附圖7D)和完整性(附圖8A和附圖8B)產(chǎn)生影響。各種實(shí)施方案可以是(i)通過(guò)大致相同的目標(biāo)物體的區(qū)域的兩個(gè)或更多的移動(dòng)失真的獲取信息來(lái)補(bǔ)償這些移動(dòng)加工，但是并不改變采樣或者掃描方式，(ii)將修正后的數(shù)據(jù)合并到改進(jìn)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和形態(tài)精度的增益數(shù)據(jù)中。附圖9是一幅流程圖，其對(duì)本發(fā)明中的方法900的可以效仿的實(shí)施方案進(jìn)行了解釋說(shuō)明。方法900可以通過(guò)，例如，附圖1中所示的設(shè)備100的電腦102，或者附圖2中所示的設(shè)備200的電腦202來(lái)執(zhí)行。方法900包括至少以下操作902 :獲取圖像；904 :處理數(shù)據(jù)；906 :估算移送；908 :產(chǎn)生數(shù)據(jù)集的登記(移動(dòng)修正);以及910 :結(jié)合數(shù)據(jù)(合并)。本文中所描述的一種移動(dòng)修正的有用的實(shí)施方案是利用輸入體積的數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性和/或時(shí)間結(jié)構(gòu)來(lái)監(jiān)測(cè)失真，并估算出目標(biāo)物體和掃描儀之間的相對(duì)移動(dòng)。之后，這一移動(dòng)信息可以用于構(gòu)建各個(gè)體積的無(wú)失真的視圖或者數(shù)據(jù)集。然后，這種無(wú)失真的數(shù)據(jù)集或者體積可以結(jié)合或者合并為單一的體積，其既可以是無(wú)移動(dòng)加工，又可以具有改進(jìn)的圖像質(zhì)量。通過(guò)使用附圖1OA和附圖1lA中所示的三維數(shù)據(jù)集，附圖12顯示出兩個(gè)數(shù)據(jù)集的移動(dòng)修正和合并操作的概況。人們意識(shí)到，移動(dòng)修正和合并可以產(chǎn)生不止兩個(gè)數(shù)據(jù)集。獲取圖像為了對(duì)體積中發(fā)生的眼球移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估和補(bǔ)償，以及對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)集之間的間隙進(jìn)行填充，可能會(huì)需要兩個(gè)或更多的體積，其中至少兩個(gè)體積的其中之一具有這樣一種掃描方式，即該掃描方式被認(rèn)為是與至少一種與另外一個(gè)立體數(shù)據(jù)集是相關(guān)聯(lián)的掃描方式是互補(bǔ)的。在這一可以效仿的實(shí)施方案中，其要求數(shù)據(jù)使用的是光柵掃描，如果出現(xiàn)一種光柵掃描的快速掃描方向與另外的光柵掃描的快速掃描方向是接近的或者是形成90度角并使得快速掃描的方向?qū)嵸|(zhì)上是垂直相交的情況，兩種光柵掃描方式是互補(bǔ)的。實(shí)質(zhì)上，這也就是指與90度角的絕對(duì)差值不會(huì)超過(guò)10度。附圖1OA對(duì)掃描方式進(jìn)行了解釋說(shuō)明，其中光柵掃描的快速掃描方向是在X的方向上，被稱(chēng)之為X快速掃描方式。附圖1lA對(duì)一種互補(bǔ)的掃描方式進(jìn)行解釋說(shuō)明，其中快速掃描的方向是在y方向上，被稱(chēng)之為Y快速掃描方式。在這一實(shí)施例中，體積的快速掃描方向在OCT設(shè)備的坐標(biāo)系中實(shí)際上是相互垂直的。通過(guò)這種方式所獲得的結(jié)果是，互補(bǔ)的垂直相交的體積受到移動(dòng)的不同的影響，這會(huì)提高改進(jìn)移動(dòng)的修正。人們可以理解的是，快速掃描的方向不是必須與OCT設(shè)備的坐標(biāo)系中的X和y方向是一致的，但是可以圍繞OCT設(shè)備的坐標(biāo)系的橫平面進(jìn)行任一角度的旋轉(zhuǎn)。在這一特定的可以效仿的實(shí)施方案中，OCT設(shè)備中與每一個(gè)體積的掃描方式相關(guān)聯(lián)的中央坐標(biāo)系的A-掃描的采樣位置的集合是相同，或者可以替換的是，位置上的相同的網(wǎng)格可以在繪圖上進(jìn)行方便地標(biāo)示。采樣位置的可以在繪圖上方便地標(biāo)示的實(shí)施例是兩種垂直相交的光柵掃 描覆蓋了掃描坐標(biāo)系中的相同區(qū)域，但是掃描方式具有在快方向和慢方向上的不同數(shù)量的A-掃描。在臨床診斷實(shí)踐中所采用的掃描方式通常包括與慢方向相比的在快方向上的更多的A-掃描，從而平衡采樣密度與收集時(shí)間和數(shù)據(jù)集的尺寸。當(dāng)在快掃描方向和慢掃描方向上的A-掃描出現(xiàn)不同數(shù)量時(shí)，數(shù)據(jù)可以通過(guò)再次采樣或者內(nèi)插以作為過(guò)程中的中間步驟的方式來(lái)繪制到位置的通用網(wǎng)格中。舉例來(lái)說(shuō)，在與慢方向相比快方向上具有更多的A-掃描特定的情況下，OCT數(shù)據(jù)可以沿著快方向就行再次采樣，以致在快方向上的采樣點(diǎn)的數(shù)量變得與在慢方向上的采樣點(diǎn)的數(shù)量一樣多。對(duì)于任何一種給定的掃描方式而言，存在著每一個(gè)A-掃描與設(shè)備中央的坐標(biāo)系，以及A-掃描的近似時(shí)間的成像結(jié)合。A-掃描的成像時(shí)間可以用作獲取體積的起始點(diǎn)的參考，舉例來(lái)說(shuō)，或者其他時(shí)間參考點(diǎn)?？梢孕Х碌膶?shí)施方案使用的是現(xiàn)有技術(shù)，該現(xiàn)有技術(shù)中的A-掃描被收集。然而，時(shí)間信息不是必須由OCT設(shè)備本身來(lái)提供的，其可以通過(guò)掃描方式的計(jì)算來(lái)獲得，而無(wú)需使得OCT設(shè)備能夠明確支持A-掃描的時(shí)間記時(shí)功能。因此，人們可以理解，對(duì)于本文在此所描述的實(shí)踐方法和設(shè)備來(lái)說(shuō)，A-掃描的明確記時(shí)并不是必須具備的。在可以效仿的實(shí)施方案中，在至少兩種掃描方式中獲得的3D數(shù)據(jù)集是互補(bǔ)的。因此，采樣位置中貫穿的序列在輸入數(shù)據(jù)集的至少兩個(gè)掃描方式之間是不同的。在此所描述的方法和裝置使得掃描方式的使用與信息相關(guān)聯(lián)，以改進(jìn)移動(dòng)修正。在附圖1OB和附圖1lB中所示的是輸入數(shù)據(jù)集的實(shí)施例，其分別顯示出在X方向上的掃描重點(diǎn)和在y方向上的掃描重點(diǎn)所獲取的數(shù)據(jù)。這兩種體積都顯示的是實(shí)際的目標(biāo)物體的結(jié)構(gòu)和外形的失真視圖，并在沿著各自的快軸上的輕度失真，和在沿著慢軸或方向上的相對(duì)嚴(yán)重的失真?？梢杂^察到的移動(dòng)特征與掃描方向的相互關(guān)系的發(fā)生是由于移動(dòng)的失真影響在較短的時(shí)間內(nèi)是較小的結(jié)果。對(duì)于兩個(gè)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集(附圖1OC和附圖11C)而言，數(shù)據(jù)中的斷續(xù)或間隙在OCT底片成像中是可以看到的。如果存在著可以導(dǎo)致需要對(duì)目標(biāo)物體的相同區(qū)域或者對(duì)目標(biāo)物體的全部失蹤區(qū)域進(jìn)行再次掃描的快速移動(dòng)的情況，就有可能出現(xiàn)斷續(xù)。其暗含的意思是，OCT數(shù)據(jù)是在整個(gè)處理過(guò)程的至少一個(gè)階段中獲得的。本文中描述的系統(tǒng)和方法也可以事先對(duì)所獲得的OCT數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)的預(yù)處理在獲得初始體積之后，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行若干可選用的預(yù)處理步驟。預(yù)先處理可能會(huì)產(chǎn)生計(jì)算時(shí)間，以及提高移動(dòng)修正結(jié)果的質(zhì)量。通常情況是，只有被體積所覆蓋的部分區(qū)域包含由相關(guān)的結(jié)構(gòu)信息。舉例來(lái)說(shuō)，在大部分的情況下，只有整個(gè)軸范圍的子區(qū)域含有將要成像的目標(biāo)物體的組織的圖像數(shù)據(jù)，而且在該區(qū)域之外的地方看不到具有鑒別性特征的組織結(jié)構(gòu)，原因就在于目標(biāo)物體僅僅是覆蓋了 OCT設(shè)備的軸范圍的子集部分。因此，移動(dòng)修正上的負(fù)載的區(qū)域位于子區(qū)域之中，其中含有目標(biāo)物體的信息。位于負(fù)載的區(qū)域之外的部分，目標(biāo)物體的信息可以是裸露在軸向的方向上的，這樣是為了減少數(shù)據(jù)的尺寸和計(jì)算時(shí)間或者計(jì)算復(fù)雜性。 為了提高計(jì)算速度和減少記憶儲(chǔ)存的要求，數(shù)據(jù)也可以通過(guò)在軸向上向下對(duì)體積進(jìn)行取樣的方式來(lái)減少。在可以效仿的實(shí)施方案中，向下取樣是通過(guò)使用高斯消去法來(lái)進(jìn)行的。然而，人們可以理解的是，也可以采用其他的方法來(lái)進(jìn)行向下取樣。向下取樣可以重復(fù)進(jìn)行若干次。在橫向上的分辨率并不會(huì)受到該步驟的影響。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的是，該步驟是可以選用的，而且也可以在需要非常精確的軸向分辨率的應(yīng)用中省略。OCT圖像中出現(xiàn)的斑點(diǎn)噪音會(huì)降低圖像的相似度測(cè)量的精度。因此，有效的噪音抑制可以獲得質(zhì)量更好的結(jié)果。為了避免在出現(xiàn)急速的眼球移動(dòng)的體積位置上的降噪加工，可以在每一個(gè)B-掃描中分別使用中值濾波，而不是使用3D技術(shù)。典型的是，在可以效仿的實(shí)施方案中，可以使用3或5個(gè)二次方的中值窗口。人們可以理解的是，也可以使用不同的降低噪音的方法，例如，ID或者3D的中值濾波，或者1D，2D或者3D各向異性的分散或者其他方法。同樣地，也可以執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的強(qiáng)度的正態(tài)化。在可以效仿的實(shí)施方案中，可以采用均方差的正態(tài)化，其產(chǎn)生具有零平均值和變量的其中之一的數(shù)據(jù)。然而，經(jīng)過(guò)證實(shí)的是，其他的正態(tài)化的方法也是可以使用的，而且可以在振幅、強(qiáng)度或者數(shù)據(jù)的其他數(shù)量特征上執(zhí)行正態(tài)化。這種操作可以在整個(gè)體積中執(zhí)行?？梢赃x擇的是，數(shù)據(jù)可以在每一個(gè)A-掃描基礎(chǔ)上進(jìn)行正態(tài)化，如果體積的亮度上出現(xiàn)不均勻的變化，那么其將是十分有用的。在OCT儀器的軸距的敏感度發(fā)生顯著變化時(shí)，這種情況就會(huì)出現(xiàn)。同樣地，如果出現(xiàn)OCT數(shù)據(jù)集的漸暈加工，那么就會(huì)出現(xiàn)明亮度、信號(hào)強(qiáng)度或者數(shù)據(jù)值的變化，其會(huì)在視網(wǎng)膜成像的過(guò)程中出現(xiàn)，當(dāng)OCT光束至少部分被虹膜或者在眼睛的瞳孔周?chē)慕M織所阻礙時(shí)。同樣也可以進(jìn)行以已知的敏感度vs.深度校核為基礎(chǔ)的A-掃描數(shù)據(jù)值的收集。其暗指的是，OCT數(shù)據(jù)可以在加工處理的過(guò)程中的至少一個(gè)步驟中進(jìn)行任意的預(yù)處理。本文在此所描述的系統(tǒng)和方法也可以在預(yù)先處理的數(shù)據(jù)和處理這數(shù)據(jù)的過(guò)程中使用。移動(dòng)評(píng)估可以效仿的各種實(shí)施方案通過(guò)使用登記程序?qū)呙璩绦蛑械哪繕?biāo)物體和OCT系統(tǒng)之間的相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估。目標(biāo)函數(shù)被進(jìn)行最優(yōu)化(根據(jù)方程式進(jìn)行最大化或者最小化)。目標(biāo)函數(shù)要考量?jī)蓚€(gè)或更多的輸入數(shù)據(jù)集的體積之間的相似度。輸入數(shù)據(jù)的空間-時(shí)間結(jié)構(gòu)也是需要考量的。登記程序?yàn)槊恳粋€(gè)產(chǎn)生多種變換式或者變位場(chǎng)。在每一個(gè)變位場(chǎng)中的每一個(gè)矢量都是與目標(biāo)物體的坐標(biāo)系2D柵格中的位置或者目標(biāo)物體的空間或者通用的移動(dòng)修正空間相關(guān)的。在該部分的內(nèi)容中，2D柵格意味著當(dāng)柵格點(diǎn)本身具有三維坐標(biāo)系時(shí)，柵格點(diǎn)就會(huì)形成平面。因此，在柵格中僅僅是存在兩個(gè)自由度。柵格點(diǎn)的位置與OCT設(shè)備的坐標(biāo)系中的采樣位置的常見(jiàn)集合是相互對(duì)應(yīng)的，并在移動(dòng)的修正空間中繪制出來(lái)。每一個(gè)變換式或者變位場(chǎng)都是由這種2D的目標(biāo)物體空間的柵格中的三維矢量組成的，分別由x，y和z的位移來(lái)表示。對(duì)于每一個(gè)體積和目標(biāo)物體的空間柵格點(diǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)的位移矢量被用作對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的補(bǔ)償，其被限定在OCT設(shè)備的坐標(biāo)系中相對(duì)于OCT設(shè)備的坐標(biāo)系的位置上，與目標(biāo)物體的空間柵格點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，以便產(chǎn)生以?xún)?nèi)插值替換的A-掃描的相等值。正是由于該原因，如果為該位移找到適當(dāng)?shù)闹?，變位?chǎng)就可以與圖形的再次采集技術(shù)結(jié)合使用，以便繪制出與OCT數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的圖表，所述OCT數(shù)據(jù)集來(lái)自于未經(jīng)修正的OCT設(shè)備的坐標(biāo)系與通用的，移動(dòng)修正的目標(biāo)物體的坐標(biāo)系。因此，在所獲得的OCT數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的修正移動(dòng)的目的可以通過(guò)發(fā)現(xiàn)每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的變位場(chǎng)中所述的合適的 數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)函數(shù)及其最優(yōu)化為了計(jì)算出變換式(變位場(chǎng)到失真的數(shù)據(jù)體積)，產(chǎn)生代表著登記目的的目標(biāo)函數(shù)，并通過(guò)數(shù)值計(jì)算技術(shù)進(jìn)行最優(yōu)化。目標(biāo)函數(shù)本身采用的是變位場(chǎng)的估計(jì)值的子集，其中的每一個(gè)都是惟一地與一個(gè)所獲取的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的，作為參數(shù)和產(chǎn)生輸出的單一的實(shí)值，正如附圖13所示。附圖13是一幅流程圖，該流程圖顯示的是對(duì)本發(fā)明中的方法所采用的可以效仿的功能函數(shù)進(jìn)行評(píng)估的程序1300。在步驟1302a，1304a，1306a中，變換式1，數(shù)據(jù)集I和掃描方式I分別作為輸入。在步驟1308a中，變換式I被施加到數(shù)據(jù)集I中以便獲得經(jīng)過(guò)變換的數(shù)據(jù)I。在步驟1302b，1304b和1306b中，變換式2，數(shù)據(jù)集2和掃描方式2分別作為輸入。在步驟1308b中，變換式2被施加到數(shù)據(jù)集2中以便獲得經(jīng)過(guò)變換的數(shù)據(jù)2。在步驟1312中，變換式1，數(shù)據(jù)集I和掃描方式I分別與變換式2，數(shù)據(jù)集2和掃描方式2進(jìn)行對(duì)比，從而補(bǔ)償目標(biāo)物體和掃描儀器之間的被評(píng)估的移動(dòng)。在步驟1314中，經(jīng)過(guò)變換的數(shù)據(jù)I和經(jīng)過(guò)變換的數(shù)據(jù)2進(jìn)行對(duì)比，從而證實(shí)兩個(gè)經(jīng)過(guò)變換的數(shù)據(jù)集之間的相關(guān)性。在步驟1316中，目標(biāo)函數(shù)通過(guò)對(duì)補(bǔ)償和相關(guān)性的移動(dòng)評(píng)估的相關(guān)的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行估計(jì)。程序1300還可以包括額外的步驟，在N的變換式C，在N的數(shù)據(jù)集c和在N的掃描方式c中操作。由于沒(méi)有總損失，該實(shí)施方案限定較低的目標(biāo)函數(shù)值在最優(yōu)化的環(huán)境中是較好的。因此，最優(yōu)化的程序是由發(fā)現(xiàn)變位場(chǎng)的適當(dāng)集合所組成的，變位場(chǎng)的適當(dāng)集合會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)函數(shù)的值，而較小的值指示出變位場(chǎng)的更為適當(dāng)?shù)募?。目?biāo)函數(shù)具有兩個(gè)目標(biāo)(1)證實(shí)經(jīng)過(guò)變換的數(shù)值之間的高的相關(guān)性和(2)對(duì)由于變位場(chǎng)或者變換式所形成的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。所獲取的每一個(gè)數(shù)據(jù)集都是可能由多條數(shù)據(jù)通道組成，限定在OCT設(shè)備的中心坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)點(diǎn)的離散柵格中，正如附圖5所示。當(dāng)變位場(chǎng)被應(yīng)用到來(lái)自于原始的或者經(jīng)過(guò)處理的OCT數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)值上時(shí)，變換式的補(bǔ)償通常不會(huì)形成坐標(biāo)，在此來(lái)自于輸入數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)將會(huì)從精確排列在其自身的離散柵格位置上，而在柵格的位置之間進(jìn)行繪制。正是由于這一原因，可以使用圖像的內(nèi)插值技術(shù)來(lái)在與柵格位置相關(guān)的數(shù)值之間進(jìn)行內(nèi)插，從而使得任意位置可以從數(shù)據(jù)中采樣出來(lái)。可以效仿的實(shí)施方案采用的是三次埃爾米特樣條插值。這種插值方案的執(zhí)行仍舊是經(jīng)濟(jì)劃算的，這就可以進(jìn)行平穩(wěn)的一階導(dǎo)數(shù)的計(jì)算，其對(duì)于將要在后面執(zhí)行的非線性的最優(yōu)化來(lái)說(shuō)是有利的。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的是，在計(jì)算速度和應(yīng)用的性能要求的基礎(chǔ)上，也是可以采用其他的內(nèi)插值技術(shù)的。當(dāng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是來(lái)自于輸入或者經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)值時(shí)，例如，強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被繪制到常用的使用了具有適當(dāng)?shù)臄?shù)值的變位場(chǎng)移動(dòng)修正物體空間中，這一結(jié)果性的繪制而成的各個(gè)數(shù)據(jù)集很有可能是相互彼此類(lèi)似的。從另外一個(gè)方面說(shuō)，如果變位場(chǎng)沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算，有可能出現(xiàn)的情況就是，多個(gè)數(shù)據(jù)集之間的所繪制的結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)具有較少的相似度。因此，目標(biāo)函數(shù)的一部分將會(huì)支持經(jīng)過(guò)變換的結(jié)構(gòu)立體數(shù)據(jù)的集合之間的高的相似度。經(jīng)過(guò)變換的和用于測(cè)試相似度的數(shù)據(jù)可以直接來(lái)自于輸入的數(shù)據(jù)集。在這樣一種情況下，即一個(gè)或更多的處理步驟被應(yīng)用到輸入的數(shù)據(jù)集中，從而產(chǎn)生經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)集，變換式的應(yīng)用和類(lèi)似的評(píng)估也可以在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)集中執(zhí)行。體積數(shù)據(jù)通過(guò)繪制結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)的數(shù)值來(lái)進(jìn)行變換，結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)的數(shù)值與所獲取的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所獲取的數(shù)據(jù)集使用的是各自的變位場(chǎng)，其被輸入到目標(biāo)函數(shù)中。對(duì)于每一個(gè)柵格位置而言，經(jīng)過(guò)繪制的A-掃 描數(shù)據(jù)之間的逐漸增加的較高的相似度漸漸降低的數(shù)值被進(jìn)行計(jì)算，并累加到全部的柵格位置上。在可以效仿的實(shí)施方案中，平方和的差值(SSD)方法被用于計(jì)算這些數(shù)值。在僅僅獲得兩個(gè)數(shù)值的情況下，這兩個(gè)數(shù)值之間的類(lèi)似繪制的數(shù)據(jù)被減去并直接進(jìn)行平方，以便形成相似度的指示。在獲得不僅僅是兩個(gè)數(shù)值的情況下，可以產(chǎn)生繪制的數(shù)值之間的成對(duì)數(shù)據(jù)集，對(duì)每一對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行SSD計(jì)算，而且在所有的數(shù)據(jù)對(duì)中進(jìn)行數(shù)值累加。對(duì)成對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選取，以致出現(xiàn)由成對(duì)數(shù)據(jù)形成的連接的圖形結(jié)構(gòu)，從而所有的體積都至少是連接在一起的。這意味著當(dāng)從任何一個(gè)體積開(kāi)始時(shí)，任何其他的體積都可以通過(guò)穿越體積之間的成對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)獲得。一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)移動(dòng)發(fā)生在獲取數(shù)據(jù)期間，在目標(biāo)物體上的位置掃描不同于沒(méi)有出現(xiàn)移動(dòng)的情況，而且取決于包含在其中的特定的移動(dòng)。然而，相對(duì)移動(dòng)的速度和加速度都是有限的，而且位置也是根據(jù)隨時(shí)間變化的速度的結(jié)合情況來(lái)確定的。正是由于這樣的原因，在掃描儀和目標(biāo)物體之間的位置變化的所預(yù)期的幅值是與時(shí)間總量相關(guān)聯(lián)的，時(shí)間總量通過(guò)所獲取的不同的數(shù)據(jù)樣本。各種實(shí)施方案結(jié)合了關(guān)于掃描方式的信息以便提高移動(dòng)修正?？梢赃M(jìn)行假設(shè)的是，在儀器和目標(biāo)物體之間的相對(duì)移動(dòng)具有有限的范圍、速度、力口速度和頻率。相對(duì)位置是及時(shí)地構(gòu)成相對(duì)速度所必須的，而且還有自然規(guī)律對(duì)在某一時(shí)幀中的相對(duì)位置的變化進(jìn)行限制。移動(dòng)評(píng)估的第二個(gè)目標(biāo)是確定評(píng)估的變換式被發(fā)現(xiàn)了，是以與被考慮到的數(shù)據(jù)獲取過(guò)程的相繼方面所關(guān)聯(lián)的空間-時(shí)間結(jié)構(gòu)的方式來(lái)發(fā)現(xiàn)的。因此，移動(dòng)被及時(shí)地進(jìn)行平整。在可以效仿的實(shí)施方案的情況下，移動(dòng)可以表示為變位場(chǎng)相對(duì)于時(shí)間結(jié)構(gòu)信息的衍生物。可以效仿的各種實(shí)施方案為功能函數(shù)增加了所謂的歸整器，從而包括對(duì)形成的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墨@取程序中的現(xiàn)有技術(shù)。這種歸整器計(jì)算出所有的柵格點(diǎn)的總和，以及變位場(chǎng)矢量的衍生物的L2標(biāo)準(zhǔn)的平方的總數(shù)值，變位場(chǎng)矢量是與每一個(gè)變位場(chǎng)的時(shí)間相關(guān)的?？梢允褂糜邢薏罨蛘咂渌姆椒▉?lái)對(duì)衍生物進(jìn)行近似計(jì)算。用于處理橫斷面和軸向移動(dòng)相異性的因素是通過(guò)內(nèi)插獲得的，其在進(jìn)行所述的L2標(biāo)準(zhǔn)平方之前對(duì)時(shí)間導(dǎo)數(shù)的軸向尺度進(jìn)行規(guī)劃。人們可以理解的是，本文在此所描述的方法和系統(tǒng)也可以采用也會(huì)對(duì)所形成的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)钠渌麣w整器的方程式。為了獲得好的移動(dòng)修正的結(jié)果，兩個(gè)事先規(guī)劃好的目標(biāo)，即，結(jié)構(gòu)的相似度和平穩(wěn)移動(dòng)目標(biāo)，將不會(huì)被分別進(jìn)行考慮。優(yōu)選的是，包括這兩個(gè)目標(biāo)之間的平衡。一種方法是從兩種關(guān)系紅構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，兩種關(guān)系中的每一個(gè)都代表著一個(gè)目標(biāo)，然后將兩個(gè)目標(biāo)(目標(biāo)，或者測(cè)量)相加。在進(jìn)行相加之前，積極因素可以應(yīng)用到兩個(gè)目標(biāo)的其中之一上，從而提供相對(duì)加權(quán)。這樣因素可以調(diào)整用于最佳的性能，而且一般來(lái)說(shuō)是以輸入體積的確定的集合和其他的設(shè)置為基礎(chǔ)的。然而，在實(shí)踐中，作為結(jié)果的移動(dòng)修正的質(zhì)量在歸整器的加權(quán)因素的寬的范圍之內(nèi)是非常穩(wěn)定的。為了發(fā)現(xiàn)移動(dòng)評(píng)估，目標(biāo)函數(shù)必須相對(duì)于體積的變位場(chǎng)進(jìn)行最優(yōu)化?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案采樣線性搜索，其是以類(lèi)似牛頓的非線性的優(yōu)化器為基礎(chǔ)的，例如，有限的儲(chǔ)存的Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shannon技術(shù)。然而,經(jīng)過(guò)證實(shí)的是,大部分的其他最優(yōu)化技術(shù)都是可以采用的。人們也能理解的是，最優(yōu)化本身可以在任何時(shí)間終止，舉例來(lái)說(shuō)，執(zhí)行時(shí)間的完成，或者是由于當(dāng)前的估計(jì)值被認(rèn)為是足夠好的或者是接近最優(yōu)的。也可以 使用其他的終止標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)踐本文在此所描述的方法和設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，這種和其他類(lèi)型的非線性的優(yōu)化器僅僅是趨于同起始點(diǎn)周?chē)鷧^(qū)域的局部?jī)?yōu)化的。為了找到接近總體優(yōu)化并減少計(jì)算時(shí)間的解決方案，采用了多分辨率的方法。目標(biāo)函數(shù)的復(fù)雜性被降低了若干次，通過(guò)每一個(gè)多分辨率的方程式，可以稱(chēng)之為級(jí)。在實(shí)踐中，通常使用5級(jí)多分辨率就足夠了，但是，這取決于輸入的數(shù)據(jù)集的實(shí)際參數(shù)和特征。從一級(jí)評(píng)估都更為復(fù)雜的級(jí)別上的繪制到變位場(chǎng)上的變換式被公式化。出于進(jìn)行計(jì)算的目的，與每一個(gè)體積相關(guān)的變位場(chǎng)的數(shù)據(jù)都被處理為3通道的2D圖像，一個(gè)通道是用于位移矢量的每一個(gè)維度，在目標(biāo)物體的坐標(biāo)系中的通用柵格中。之后，可以使用標(biāo)準(zhǔn)圖像的內(nèi)插技術(shù)來(lái)產(chǎn)生較高的分辨率以代表這一場(chǎng)域。起初最優(yōu)化的問(wèn)題是最為復(fù)雜的。降低復(fù)雜性是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)集本身進(jìn)行再次采樣來(lái)完成的，并把時(shí)間結(jié)構(gòu)信息與少量的柵格點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來(lái)。圖像數(shù)據(jù)中的逐漸減少的數(shù)據(jù)導(dǎo)致所謂的分辨率金字塔，正如附圖14所示。最優(yōu)化首先在粗糙的金字塔上執(zhí)行，直到達(dá)到最優(yōu)化為止，或者某些重復(fù)已經(jīng)執(zhí)行完畢為止，或者沒(méi)有發(fā)現(xiàn)更好的參數(shù)為止。然后，解決方案繪制到下一級(jí)中，由于使用了向上采樣的方式，其變得更為復(fù)雜。來(lái)自于完整級(jí)別的結(jié)果為下一個(gè)多分辨率的最優(yōu)化步驟形成初始化。最優(yōu)化程序繼續(xù)進(jìn)行新的級(jí)別和初始換。一旦程序結(jié)束，結(jié)果就繪制到下一個(gè)適當(dāng)?shù)亩喾直媛实募?jí)別中。程序被重復(fù)進(jìn)行，直到最初的分辨率的最優(yōu)化程序已經(jīng)完成為止。完整的最優(yōu)化程序的結(jié)果是一組變位場(chǎng)，其中之一是用于每一個(gè)體積的，其也可以是為體積進(jìn)行所考慮的移動(dòng)評(píng)估。形成登記的(移動(dòng)修正)數(shù)據(jù)集在對(duì)變換式或者變位場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估之后，一個(gè)或更多的移動(dòng)修正數(shù)據(jù)集被構(gòu)建起來(lái)。移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)是通過(guò)將對(duì)應(yīng)的計(jì)算獲得的位移應(yīng)用到一個(gè)或更對(duì)的輸入數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)通道中形成的，例如，強(qiáng)度、多普勒頻移或者其預(yù)處理形式，這取決于特定的應(yīng)用。并非是明確需要構(gòu)建登記的數(shù)據(jù)集，而是根據(jù)要求，數(shù)據(jù)也可以通過(guò)將變換式應(yīng)用到數(shù)據(jù)集上的方式來(lái)部分構(gòu)建。
這些移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集可以隨意地用在將要在下文中所描述的數(shù)據(jù)合并的步驟中。并非是必須的情況是，合并數(shù)據(jù)集和移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集也可以在它們本身中使用，而無(wú)需進(jìn)行合并，盡管合并在提高圖像質(zhì)量方面具有優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)組合(合并)之前的移動(dòng)補(bǔ)償為每一個(gè)獲得的體積計(jì)算出變位場(chǎng)。變位場(chǎng)在獲取數(shù)據(jù)期間塑造出目標(biāo)的移動(dòng)。每一個(gè)變位場(chǎng)對(duì)于相關(guān)聯(lián)的失真數(shù)據(jù)集的應(yīng)用都會(huì)產(chǎn)生在共用空間中的移動(dòng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)集。之后，某些可以效仿的實(shí)施方案將這些獨(dú)立的數(shù)據(jù)集集合在一起從而形成較高的質(zhì)量。在登記的體積中的數(shù)據(jù)樣本的相對(duì)質(zhì)量在這一過(guò)程中都是被考慮到的。附圖15顯示出本發(fā)明的可以效仿的合并過(guò)程的原理示意圖，其使用的是兩個(gè)體積登記的實(shí)施例。需要特別說(shuō)明的是，附圖15是一幅通過(guò)掃描獲得的人眼的OCT圖像的疊加圖印，掃描采用的是相交的慢和快方向，掃描XFAST和掃描YFAST。之后，每一種掃描都進(jìn)行登記(即， 圖像的解析特征被標(biāo)注在絕對(duì)坐標(biāo)上，獨(dú)立于目標(biāo)物體的位置的掃描設(shè)備)，形成登記的掃描XREG和YREG。最后，正如本文所描述的那樣把登記的掃描合并在一起。從移動(dòng)評(píng)估來(lái)看，輸入的數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便產(chǎn)生登記的數(shù)值。之后，這些數(shù)值通過(guò)它們之間的三維像素的加權(quán)總和結(jié)合在一起。雖然某些實(shí)施方案使用了這一技術(shù)，人們也已經(jīng)意識(shí)到，其他的用于數(shù)據(jù)的結(jié)合或者合并的技術(shù)也是可行的。由于儀器和目標(biāo)物體之間的相對(duì)移動(dòng)，以及在獲取數(shù)據(jù)期間的按照順序進(jìn)行的采樣的緣故，目標(biāo)物體是在變化的范圍內(nèi)進(jìn)行采樣的。目標(biāo)物體的區(qū)域范圍可以是經(jīng)過(guò)若干次掃描的(重復(fù)采樣)，或者根本就沒(méi)有進(jìn)行掃描(無(wú)采樣)的。這一情況在附圖8B中有所解釋說(shuō)明。在沒(méi)有采樣的區(qū)域中，移動(dòng)補(bǔ)償期間出現(xiàn)的間隙都是從輸入的數(shù)據(jù)中的鄰近的A-掃描進(jìn)行了內(nèi)插值，當(dāng)把數(shù)據(jù)繪制到通用的目標(biāo)物體的空間中時(shí)。因此，這些強(qiáng)度數(shù)值并不能代表真實(shí)的獲取數(shù)據(jù)，但是信息是來(lái)自于附近區(qū)域的。然而，如果多個(gè)數(shù)值被結(jié)合或者合并在一起的話，未經(jīng)采樣的未經(jīng)掃描的區(qū)域都會(huì)顯著地減少，這是喲與來(lái)自其他體積的數(shù)據(jù)在單個(gè)體積中的未經(jīng)掃描的區(qū)域中的大部分上是更有可能被使用到的。有可能的情況是，通過(guò)直接平均的方式來(lái)把移動(dòng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)值結(jié)合在一起，S卩，把將要被合并的N體積的加權(quán)設(shè)定為1/N。然而，被繪制到目標(biāo)物體的空間柵格的某一位置上以填充在輸入的體積上的對(duì)應(yīng)的孔上的三維像素隨后就會(huì)具有與A-掃描相對(duì)比的含有真實(shí)的目標(biāo)數(shù)據(jù)的相同貢獻(xiàn)。這一方法可能會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量的局部弱化。一種檢查出數(shù)據(jù)中的孔(空洞)的方法是尋找在初始體積中的區(qū)域，其是從最終登記的體積的產(chǎn)生過(guò)程中的其他不止體積中采樣獲得的。這種測(cè)量被稱(chēng)之為采樣密度，其與在登記的體積中的每一個(gè)A-掃描是相同的。相對(duì)高的采樣密度是一種指標(biāo)，其指示出輸A的體積中的區(qū)域被用于對(duì)登記的體積中的間隙進(jìn)行填充。如果在登記的體積中的三維像素是能夠過(guò)完整采樣或者在輸入的體積區(qū)域之外的部分采樣來(lái)產(chǎn)生的話，樣本質(zhì)量的二個(gè)指標(biāo)是通過(guò)評(píng)估來(lái)確定的。這種測(cè)量被稱(chēng)之為采樣效力。一種用于計(jì)算采樣密度的評(píng)估的方法是首先形成2D圖像，該2D圖像具有可以是對(duì)應(yīng)的體積的x/y尺寸的若干倍(例如，4倍)的尺寸，以便將圖像的所有像素初始化到非常小的正值。圖像的較大尺寸被用于達(dá)到亞像素的某一準(zhǔn)確度，舉例來(lái)說(shuō)，因子4將會(huì)提供準(zhǔn)確度的2個(gè)額外單位。該圖像代表的是初始體積的二維的面積區(qū)域，初始體積對(duì)應(yīng)于A-掃描的二維柵格。通過(guò)額外地繪制核心的方式來(lái)完成評(píng)估，舉例來(lái)說(shuō)，高斯截短曲線，以為每一個(gè)樣本形成這樣的圖像，該圖像可以用于產(chǎn)生登記的結(jié)果。繪制本身是通過(guò)將核心確定在采樣的中心位置上，并把核心的數(shù)值加入到密度評(píng)估圖像的數(shù)值中。如果核心是部分位于圖像之外的話，仍舊將數(shù)據(jù)增加到最近的邊緣像素上，這是為了把體積的采樣路徑的行為進(jìn)行鏡像。為了在加權(quán)計(jì)算中使用這些評(píng)估圖像，它們必須被繪制到通用的目標(biāo)物體的空間中。這是通過(guò)將變位場(chǎng)的橫斷面部分施加到所述的圖像數(shù)值上(類(lèi)似于三維的情況)來(lái)完成的，但是不必使用軸向(Z)的位移信息。這樣的過(guò)程導(dǎo)致形成二維圖像的集合，一個(gè)適用于將要被合并的體積，其對(duì)采樣密度進(jìn)行評(píng)估并存在于通用的目標(biāo)物體的坐標(biāo)系的二維柵格中。采樣效力的數(shù)值可以對(duì)應(yīng)于每一個(gè)三維像素來(lái)形成，其是將要通過(guò)是否核對(duì)數(shù)據(jù)的繪制過(guò)程來(lái)合并的，數(shù)據(jù)的繪制過(guò)程產(chǎn)生所述的三維像素的采樣體積的數(shù)據(jù)，其是從在OCT設(shè)備的坐標(biāo)系中收集到的數(shù)據(jù)的區(qū)域中繪制的。在這樣的情況下，采樣效力被賦以數(shù)值I來(lái)作為采樣效力。
可以效仿的實(shí)施方案結(jié)合根據(jù)評(píng)估后的采樣密度和采樣效力所獲得的數(shù)值，以避免之前提到的局部質(zhì)量出現(xiàn)弱化的問(wèn)題。從采樣密度和采樣效力中產(chǎn)生的加權(quán)對(duì)在最后合并的數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)數(shù)據(jù)集的每一個(gè)三維像素的影響進(jìn)行控制。舉例來(lái)說(shuō)，加權(quán)可以通過(guò)以下方式被賦以每一個(gè)登記的體積的每一個(gè)給定的數(shù)據(jù)的三維像素將初始加權(quán)賦值到三維像素中，這是通過(guò)對(duì)相關(guān)聯(lián)的采樣效力進(jìn)行區(qū)分來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)數(shù)量I加上相關(guān)聯(lián)的采樣密度，所述的數(shù)量自乘，例如，8。功率參數(shù)受到調(diào)節(jié)，并取決于數(shù)值范圍和采樣密度和采樣效力的數(shù)值的分布情況。這一步驟之后是對(duì)加權(quán)進(jìn)行分級(jí)刻度的歸一化步驟，其與將要被結(jié)合的數(shù)據(jù)值的集合相關(guān)聯(lián)，乘以能夠確保所述的加權(quán)等式I的總和的公用因子。除此之外，比平均值低很多的加權(quán)可以隨意地與零點(diǎn)和剩余的加權(quán)的再次歸一點(diǎn)相對(duì)齊。這樣過(guò)程導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的情況，即在采用密度與其他的采樣密度相比時(shí)相對(duì)低的情況下，力口權(quán)是相對(duì)較高的。如果采樣效力是相對(duì)高的時(shí)候，加權(quán)本身也可以是相對(duì)較高的。這一方案導(dǎo)致數(shù)據(jù)樣本的較低的影響，其僅僅是被繪制到移動(dòng)修正的目標(biāo)物體空間的特定的位置上，以便對(duì)初始獲得的體積的采樣間隙進(jìn)行填充，從而提高合并輸出的質(zhì)量。在對(duì)所有體積的三維像素的加權(quán)總和計(jì)算完成之后，最終的可選用的后處理步驟可以在合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集中的臨界值和范圍變換中執(zhí)行。對(duì)移動(dòng)修正的原理的一般說(shuō)明以下內(nèi)容對(duì)移動(dòng)修正的一般原理進(jìn)行描述說(shuō)明。這些步驟顯示出并不是需要連續(xù)執(zhí)行的，而且當(dāng)有可能時(shí)，可以并列進(jìn)行。附圖12顯示的是可以效仿的方法的高階流程圖。首先，獲取至少兩個(gè)OCT數(shù)據(jù)集。這兩個(gè)數(shù)據(jù)集的至少其中之一將進(jìn)行在橫斷面上的區(qū)域的密度掃描。之后，數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)或更多的可選用的預(yù)處理步驟，其可以用于提高可以效仿的方法的執(zhí)行力和執(zhí)行速度。之后，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)被應(yīng)用到實(shí)際的移動(dòng)評(píng)估步驟中，其為每一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集找到變換式，數(shù)據(jù)集通過(guò)在獲取數(shù)據(jù)集的過(guò)程中的移動(dòng)所導(dǎo)致的失真進(jìn)行修正，同樣地將數(shù)據(jù)集變換到通用的空間中以便修正移動(dòng)。一旦找到這些變換式，一個(gè)或更多的變換式就都可以應(yīng)用到相同的數(shù)據(jù)通道中，正如在評(píng)估過(guò)程中所使用的情況那樣，或者應(yīng)用到相同數(shù)據(jù)集的不同的數(shù)據(jù)通道中，這是為了產(chǎn)生一個(gè)或更多的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。最后，這些移動(dòng)修正數(shù)據(jù)集都可以結(jié)合為單一的集合，該集合既可以是不具有移動(dòng)加工的，也能夠具有提高的數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)集的獲取可以效仿的各種實(shí)施方案是相對(duì)于2D和3D-0CT的立體數(shù)據(jù)集來(lái)進(jìn)行描述的，但是，人們可以了解的是，其可以應(yīng)用到其他的成像形式中，其他的成像形式是以通過(guò)獲取不同的時(shí)間內(nèi)的組織或者樣本材料上的不同位置的圖像信息的掃描式數(shù)據(jù)獲取程序?yàn)樘卣鞯?。多維的OCT數(shù)據(jù)集是由數(shù)據(jù)樣本所組成的，所述的數(shù)據(jù)樣本是根據(jù)特定的掃描方式來(lái)獲取的。可以通過(guò)使用三維的儀器掃描坐標(biāo)系來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)集的獲取過(guò)程進(jìn)行描述。坐標(biāo)系可以通過(guò)起始點(diǎn)和三個(gè)正交的基本矢量來(lái)進(jìn)行限定。前兩個(gè)基本矢量穿過(guò)OCT設(shè)備的橫斷面。第三個(gè)基本矢量與前兩個(gè)基本矢量是相互垂直的，并且在軸向上定點(diǎn)(附圖3)。在兩個(gè)橫斷面方向中的每一個(gè)上的OCT光束的掃描范圍都是銅鼓掃描軌道或者掃描方式來(lái)限定的，并且確定將要成像的每一個(gè)目標(biāo)物體或者組織的橫斷面的區(qū)域。OCT儀器設(shè)備的軸向或者縱向的測(cè)量范圍確定了將要被成像的目標(biāo)物體的深度范圍。由多維OCT數(shù)據(jù)集所組成的每一個(gè)樣本的位置可以相對(duì)于所述基礎(chǔ)進(jìn)行精確地確定。位置是通過(guò)三維的坐標(biāo)矢量來(lái)限定的，其詳細(xì)描述了所述的數(shù)據(jù)樣本在掃描空間中的位置。相對(duì)于起始或者近似時(shí)差的絕對(duì)時(shí)間與所俘獲的最后的數(shù)據(jù)樣本也是眾所周知的，這是由于計(jì)時(shí)的信息與用于控制光束定位的掃描裝置的軌道相關(guān)聯(lián)。如果數(shù)據(jù)樣本和獲取特定圖像的起始點(diǎn)之間的相對(duì)時(shí)間信息是已知的話，絕對(duì)計(jì)時(shí)的信息，即，特定圖像的第一成像樣本的總的經(jīng)過(guò)時(shí)間，也會(huì)同樣可以構(gòu)建的。使用這一信息，所獲取的圖像數(shù)據(jù)可以通過(guò)獲取數(shù)據(jù)的起始時(shí)間和數(shù)組集合，安排好的元素列表來(lái)進(jìn)行完整描述。集合的大小等于俘獲用于成像的數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)量。附圖28顯示的是單個(gè)數(shù)據(jù)樣本和坐標(biāo)系之間的關(guān)系的概括式的示意圖。每一個(gè)數(shù)組S = <xs, ys, zs, ts, data〉是由樣本本身的數(shù)據(jù)內(nèi)容所組成的，當(dāng)對(duì)位置進(jìn)行采樣時(shí)，三維坐標(biāo)系與OCT掃描坐標(biāo)系上的位置和時(shí)間數(shù)值ts相關(guān)。附圖29顯示的是對(duì)多個(gè)位置進(jìn)行順序采樣以便形成數(shù)據(jù)集的實(shí)施例在此，多個(gè) 數(shù)據(jù)樣本sl，s2到sn都被收集在一起。由于實(shí)施例顯示的是按照順序進(jìn)行的采樣，因此，與數(shù)據(jù)樣本相關(guān)的時(shí)間是從一個(gè)數(shù)據(jù)樣本到下一個(gè)數(shù)據(jù)樣本依次增加的。在OCT設(shè)備實(shí)質(zhì)上瞬間(如同傅里葉域內(nèi)的OCT的情況)獲取各個(gè)A-掃描的情況下，每一個(gè)A-掃描都可以在相同的時(shí)間內(nèi)穿過(guò)獲取的多個(gè)數(shù)據(jù)樣本的不同的軸向深度。實(shí)質(zhì)上瞬間在此是指每一個(gè)A-掃描是在小于I毫秒的時(shí)間內(nèi)獲得的。沿著每一個(gè)A-掃描的軸向的樣本都可以在儀器的坐標(biāo)系每相同的橫斷面上獲得。A-掃描的數(shù)據(jù)樣本的軸向坐標(biāo)在空間方向上是在儀器坐標(biāo)系的z方向上的。各種不同的實(shí)施方案假設(shè)是主要與這樣的系統(tǒng)結(jié)合在一起的，即，該系統(tǒng)可以瞬間獲取各個(gè)A-掃描。然而，在常見(jiàn)的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)樣本并未具有這種相互之間的特定關(guān)系。被證實(shí)的情況是，光學(xué)折射效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致OCT光束的方向的改變，以致軸向并不是要必須與z軸相對(duì)齊的。這些情況都可以通過(guò)對(duì)OCT圖像的數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理來(lái)解決，以便對(duì)折射進(jìn)行補(bǔ)，而且同樣獲得可以效仿的各種實(shí)施方案的支持。更進(jìn)一步說(shuō)，描述圖像的獲取的模型也可以應(yīng)用到這樣的裝置中，該裝置可以使用第一個(gè)成像光束來(lái)一次性同時(shí)收集多個(gè)數(shù)據(jù)樣本或者A-掃描。在這種情況下，相關(guān)聯(lián)的時(shí)間數(shù)值也將是與同時(shí)記錄數(shù)據(jù)樣本的時(shí)間數(shù)值相同。多個(gè)成像光束的使用能夠提高獲取數(shù)據(jù)的速度，而且在多個(gè)光束被分別進(jìn)行掃描的情況下，能夠改善數(shù)據(jù)集的時(shí)間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，其將有利于提高等級(jí)性能。互補(bǔ)式掃描方式的概念可以通過(guò)把儀器坐標(biāo)系中的每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本的3D位置處理為函數(shù)或者相關(guān)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行解釋說(shuō)明。這意味著每一個(gè)時(shí)間都與一個(gè)或更多的采樣位置相關(guān)聯(lián)。在時(shí)間進(jìn)行的過(guò)程中，類(lèi)似于斜率的概念可以被限定，其是每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本在時(shí)間內(nèi)指向下一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)樣本的矢量。對(duì)應(yīng)地，在這樣內(nèi)容中，這意味著樣本可以與相同的成像光束一并記錄和/或可以位于A-掃描基礎(chǔ)系統(tǒng)中的相同的軸向掃描上。作為結(jié)果的矢量場(chǎng)對(duì)于特定的掃描方式而言是獨(dú)一無(wú)二的。如果這些矢量場(chǎng)是不相同的或者是不相關(guān)的話，那么兩種掃描方式將是互補(bǔ)的?；パa(bǔ)式掃描方式的基本實(shí)施例是光柵掃描方式，其具有相互垂直的快軸(從附圖1OA到附圖1OC和附圖1lA到附圖11C)。一般來(lái)說(shuō)，如果所使用的掃描方式的集合明顯包含有互補(bǔ)的方式，那么移動(dòng)修正就能夠進(jìn)行最好地工作。除了儀器的掃描儀坐標(biāo)系之外，也可以限定在將要進(jìn)行成像的目標(biāo)物體或者組織上的坐標(biāo)系。如果沒(méi)有出現(xiàn)相關(guān)移動(dòng)呢，那么儀器的坐標(biāo)和目標(biāo)物體的坐標(biāo)就會(huì)具有相對(duì)于彼此的固定關(guān)系，而且3D-0CT立體數(shù)據(jù)集能夠準(zhǔn)確地表示出在目標(biāo)物體或者組織的結(jié) 構(gòu)特征。然而，在獲取數(shù)據(jù)集的過(guò)程中，目標(biāo)物體或者組織的移動(dòng)，以及儀器的移動(dòng)都可能對(duì)數(shù)據(jù)集的失真做出貢獻(xiàn)，這是由于在目標(biāo)物體或者組織上的OCT光束的真實(shí)位置是通過(guò)目標(biāo)物體的坐標(biāo)系進(jìn)行描述的，其與通過(guò)儀器的掃描儀的坐標(biāo)系來(lái)描述的OCT光束的理想位置是不相同的。附圖1OA到附圖1OC顯示的是光柵掃描方式的實(shí)施例，該光柵掃描方式是在OCT設(shè)備在軸向上獲取瞬間掃描的標(biāo)準(zhǔn)情況下使用的。在光柵掃描的方式中，軸向掃描的數(shù)據(jù)是順序獲得的，這是通過(guò)沿著給定的橫向方向(附圖1OA或者附圖1OB中的X方向)進(jìn)行的對(duì)OCT光束的快速掃描，以及重復(fù)進(jìn)行在沿著垂直方向(附圖1OA或者附圖1OB中的y方向)的逐漸增加的掃描位移的快速的橫向掃描來(lái)完成的。通過(guò)回掃，光束被再次定位到每一個(gè)順序相連的快速掃描的起始點(diǎn)上，對(duì)下一個(gè)橫斷面的掃描的初始位置的光束的快速掃描，在附圖4中有所顯示。在這一實(shí)施例中，軸向掃描的OCT數(shù)據(jù)不是在回掃的期間獲得的。光柵掃描可以被認(rèn)為是獲得了橫截面的圖像的集合，B-掃描在附圖1OB中有所顯示。更為常見(jiàn)的情況是，在不同的平面位置上的B-掃描的集合或者與來(lái)自于形成3D-0CT立體數(shù)據(jù)集的目標(biāo)物體或者組織的橫向區(qū)域的軸向掃描的數(shù)據(jù)集是相等的。光柵掃描方式獲得了軸向掃描數(shù)據(jù)，其是位于沿著覆蓋目標(biāo)物體的橫向區(qū)域的正方形或者矩形的柵格的點(diǎn)間隔中的。在OCT儀器的軸向掃描的獲取率和OCT光束掃描的速度的基礎(chǔ)上，軸向掃描在X和y橫向方向上可以具有不同的軸向掃描間隔。移動(dòng)修正的登記和合并的可以效仿的各種不同的實(shí)施方案使用軸向掃描位置，其在X和y橫向方向上是相等間隔的。這是由于執(zhí)行沿著y方向進(jìn)行的快速掃描的互補(bǔ)式掃描方式將會(huì)帶有軸向掃描的數(shù)據(jù)，其具有如在沿著X的方向上進(jìn)行的快速掃描的掃描方式相一致的間隔。附圖30A到附圖30G顯不的是OCT光束掃描方式和互補(bǔ)式光柵掃描的實(shí)施例。一種標(biāo)準(zhǔn)的光柵掃描方式及其互補(bǔ)方式在附圖30A的圖案(顯示出XFast和YFast)中有所顯示。如果需要非常高速的掃描時(shí)，就可以使用雙向的光柵掃描方式(附圖30B和附圖30E)。雙向的光柵不需要使用掃描的回掃來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的光柵(附圖30A)，而且對(duì)在正向和相反的掃描方向上具有實(shí)質(zhì)上相等的矢量的光束進(jìn)行掃描。正如在本文中所使用的那樣，速度的“實(shí)質(zhì)上相等的”兩個(gè)數(shù)值之間的差異小于10%。雙向光柵要求在正向和反向掃描上都具有數(shù)據(jù)，從而使得軸向掃描的數(shù)據(jù)的數(shù)量是最優(yōu)化的，其可以在給定過(guò)的測(cè)量時(shí)間內(nèi)獲得。雙向光柵掃描要求軸向掃描數(shù)據(jù)可以具有在垂直于掃描的方向上的變化的間隔。對(duì)于在附圖30E的左邊的圖形中所示的在X方向上的快速掃描的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，軸向掃描的間隔在y方向上具有小的變化。附圖30C，D，F(xiàn)和G顯示出OCT光束掃描方式的其他實(shí)施例，包括對(duì)目標(biāo)物體或者組織上的矩形橫向區(qū)域進(jìn)行掃描，對(duì)圓柱形的環(huán)形面進(jìn)行掃描，或者對(duì)較大的區(qū)域和互補(bǔ)式的較小區(qū)域進(jìn)行掃描，所述較小區(qū)域包含在較大的區(qū)域中或者部分與較大的區(qū)域相重疊。附圖30D顯示的是大的正方形和矩形區(qū)域的實(shí)施例，其在X方向上進(jìn)行了快速掃描，和互補(bǔ)的掃描方式是由較窄的區(qū)域構(gòu)成的，較窄的區(qū)域在y方向上進(jìn)行快速掃描?；パa(bǔ)式的掃描方式對(duì)最初的掃描方式的整個(gè)y范圍進(jìn)行掃描，除了 X范圍的子集合之外。這樣 的掃描方式可以在以下的情況中使用，即沒(méi)有充足的時(shí)間來(lái)允許掃描兩個(gè)互補(bǔ)的圖案，這些圖案實(shí)質(zhì)上覆蓋相同的區(qū)域。這種掃描方式也可以在以下的情況中使用，即來(lái)自于相等區(qū)域中的數(shù)據(jù)還不具有足夠的質(zhì)量來(lái)允許整個(gè)立體數(shù)據(jù)集可以適用到為登記中。在這種情況下，對(duì)應(yīng)與附圖30D中的區(qū)域的數(shù)據(jù)的子集可以被抽取出來(lái)和加以使用。已經(jīng)得到證實(shí)的是，在附圖30A到附圖30G中所示的掃描圖案代表的是實(shí)施例，而且大部分的其他掃描方式都是可行的。同樣也是被證實(shí)的是，不止一種互補(bǔ)式的掃描方式可以在給定的掃描方式中使用。在可以效仿的各種實(shí)施方案中，多個(gè)3D-0CT立體數(shù)據(jù)集是通過(guò)使用互補(bǔ)式的掃描方式來(lái)獲取的。然而，也有可能的一種情況是，通過(guò)類(lèi)似或者互補(bǔ)的掃描方式在相同的時(shí)間間隔中使用具有多個(gè)OCT掃描光束的OCT儀器來(lái)獲得多個(gè)3D-0CT立體數(shù)據(jù)集。具有多束掃描光束的OCT儀器可以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)獲取，這是由于多個(gè)軸向掃描數(shù)據(jù)是在相同的時(shí)間內(nèi)從目標(biāo)物體或者組織中的不同位置上獲得的。對(duì)于在臨床成像中的應(yīng)用而言，例如，眼科學(xué)，保護(hù)暴露的組織的安全限制了允許突然的光學(xué)暴露在給定位置上的可能性，并從而限制最大的數(shù)據(jù)獲取速度，這是由于權(quán)衡信噪比的緣故。多個(gè)光束的使用可以獲得較高的數(shù)據(jù)速度。除此之外，圖像的獲取也是可以通過(guò)使用多個(gè)光束來(lái)實(shí)現(xiàn)的，有可能實(shí)現(xiàn)從互補(bǔ)式掃描方式中同時(shí)獲取數(shù)據(jù)。這樣的方法可以有利于提高移動(dòng)修正、登記和合并的性能。本文在此所描述的這些實(shí)施方案將在后面的部分中進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。在3D-0CT立體數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)軸向掃描相關(guān)的時(shí)間信息是一種重要的參數(shù)，這是由于其可以用作對(duì)移動(dòng)修正和登記的輸入。在OCT儀器和目標(biāo)物體或者組織之間的相對(duì)移動(dòng)被限定在某一振幅、速度、加速度或者頻率的范圍之內(nèi)。這些所允許的系統(tǒng)規(guī)定參數(shù)被用于在移動(dòng)修正的過(guò)程中的與立體數(shù)據(jù)集的相似度的測(cè)量結(jié)合使用。以下內(nèi)容假設(shè)每一個(gè)數(shù)據(jù)集的一般情況，所述數(shù)據(jù)集是由在成像儀器的坐標(biāo)系的3D位置和相關(guān)時(shí)間以及實(shí)際數(shù)據(jù)所組成的數(shù)組的集合構(gòu)成的。如果某種描述指的是瞬間A-掃描的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集的更為特定的情況，那么事實(shí)就是明確地提及。數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)集的預(yù)處理可以使包括若干步驟的，這是為了將輸入的數(shù)據(jù)變換為一種更為適當(dāng)?shù)目梢詰?yīng)用到移動(dòng)修正中的形式。在以下的部分中，將要對(duì)這些步驟進(jìn)行描述。在特定的執(zhí)行方案中，這些步驟的任何子集都可以進(jìn)行預(yù)處理操作。也有這樣的可能，即這些步驟可以并排執(zhí)行。將要在下文中描述的這些步驟不是必須要以說(shuō)明書(shū)中給定的順序來(lái)執(zhí)行的。數(shù)據(jù)詵取預(yù)處理中的一個(gè)階段是選擇對(duì)將要到來(lái)的數(shù)據(jù)集中的適用于移動(dòng)修正的，尤其是適用于對(duì)變換階段中評(píng)估的相似度的某一部分進(jìn)行選取。所使用的數(shù)據(jù)將包含有這樣的信息，即當(dāng)數(shù)據(jù)樣本是在不同的時(shí)間步驟的相同位置上獲得的時(shí)候，該數(shù)據(jù)是類(lèi)似的，如果數(shù)據(jù)樣本是在目標(biāo)物體的坐標(biāo)系中的不同的位置上進(jìn)行記錄的時(shí)候，該數(shù)據(jù)是不相類(lèi)似的。除此之外，隨著更進(jìn)一步的預(yù)處理程序的進(jìn)行，所選取的數(shù)據(jù)將會(huì)更好地適用于處理過(guò)程。其細(xì)節(jié)內(nèi)容取決于數(shù)據(jù)集中的真實(shí)數(shù)據(jù)之間的相似度是如何在特定的實(shí)施方案中表現(xiàn)的。OCT數(shù)據(jù)可以表示為干涉數(shù)據(jù)，其是傅里葉監(jiān)測(cè)的輸出，作為場(chǎng)幅度數(shù)據(jù)、復(fù)數(shù)場(chǎng)數(shù)據(jù)、線性的強(qiáng)度數(shù)據(jù)、測(cè)井強(qiáng)度數(shù)據(jù)或者其他的數(shù)據(jù)。為了對(duì)在深度上出現(xiàn)顯著的光學(xué)弱化現(xiàn)象的目標(biāo)物體或者組織進(jìn)行成像的應(yīng)用，OCT數(shù)據(jù)通常在測(cè)井強(qiáng)度或者其他的壓縮形 式中是可視的，從而擴(kuò)大圖像的可視動(dòng)態(tài)范圍。也有可能從OCT測(cè)量值中獲得數(shù)據(jù)的其他形式，例如，多普勒流動(dòng)、功率多普勒、產(chǎn)生極性的靈敏度、雙折射或者非均勻的偏振度、光譜數(shù)據(jù)和其他的數(shù)據(jù)形式。對(duì)于可以效仿的各個(gè)實(shí)施方案而言，選取用于處理的數(shù)據(jù)的一種典型類(lèi)型就是OCT的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以是線性刻度的，或者經(jīng)過(guò)變換為對(duì)數(shù)或者其他的壓縮比例。除此之外，數(shù)據(jù)可以具有更進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)OCT處理步驟，例如，限定臨界密度以減低噪音，或者改變刻度以占據(jù)表達(dá)式的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍。也有這樣的可能性，即使用不止一種類(lèi)型的輸入數(shù)據(jù)來(lái)作為按照順序進(jìn)行的處理步驟的基礎(chǔ)。舉例來(lái)說(shuō)，測(cè)井強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以用于執(zhí)行移動(dòng)修正和登記，而關(guān)于移動(dòng)修正的變換的信息可以用于移動(dòng)修正和登記的其他數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是從OCT測(cè)量中獲得的，例如，多普勒流動(dòng)、功率多普勒、產(chǎn)生極性的靈敏度、雙折射、非均勻的偏振度或者光譜數(shù)據(jù)，其他的數(shù)據(jù)。降低噪?yún)鹨话銇?lái)說(shuō)，輸入的OCT數(shù)據(jù)具有背景噪音以及斑點(diǎn)噪音。根據(jù)隨后的移動(dòng)修正和登記的處理程序的步驟，有可能執(zhí)行圖象的處理程序的步驟，該步驟可以降低立體數(shù)據(jù)集中的噪音的水平。降低噪音可以通過(guò)分別對(duì)每一個(gè)A-掃描進(jìn)行處理來(lái)完成，對(duì)多個(gè)A-掃描的集合進(jìn)行處理是相對(duì)于時(shí)間和空間的，或者處理是以數(shù)據(jù)集中的空間接近度為基礎(chǔ)的，作為儀器坐標(biāo)系的參考。在強(qiáng)度數(shù)據(jù)中操作的降低噪音的一個(gè)實(shí)施例是具有適當(dāng)?shù)拇翱诔叽绲?D，2D，3D中的中值濾波。然而，也可以使用其他的更為寬泛的去除噪音的技術(shù)。數(shù)據(jù)集的重新調(diào)節(jié)為了達(dá)到高速處理和解決執(zhí)行時(shí)間的問(wèn)題，有利的是，在一個(gè)或更多的方向上對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行重新調(diào)節(jié)。在常見(jiàn)的數(shù)據(jù)集中，重新調(diào)節(jié)意味著增加或者減少數(shù)組的數(shù)量，以致根據(jù)儀器坐標(biāo)系中的一個(gè)或多個(gè)維度進(jìn)行的數(shù)據(jù)樣本的間隔發(fā)生改變。一個(gè)實(shí)施例是降低每一個(gè)數(shù)據(jù)集的橫向或者軸向的分辨率。將要在隨后的步驟中進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)的數(shù)量也因此而減少。另外一個(gè)實(shí)施例發(fā)生在這樣一種情況下，即，輸入的數(shù)據(jù)集之間的軸向方向上的像素之間的間隔是不同的。數(shù)據(jù)可以通過(guò)增加或者減少一個(gè)或更多的進(jìn)行再次采樣的數(shù)據(jù)集的軸向分辨率來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)備，以致對(duì)于全部的數(shù)據(jù)集來(lái)說(shuō)，軸向間隔都是相等的。如果由掃描坐標(biāo)系中的采樣點(diǎn)的間隔所提供的輸入數(shù)據(jù)集的圖像的像素分辨率是不相等的情況，那么，相同的程序可以在橫向方向上執(zhí)行。對(duì)于光柵類(lèi)型的掃描來(lái)說(shuō)，在橫向方向上的重新調(diào)整優(yōu)選的是在沿著軸的方向上執(zhí)行的，在該軸的方向上采樣點(diǎn)之間的時(shí)間差是最小的。特征計(jì)算可以執(zhí)行特征計(jì)算，而不是使用為移動(dòng)評(píng)估而直接進(jìn)行的預(yù)處理期間選用的數(shù)據(jù)通道。這一步驟的目的在于可以提高結(jié)合有所使用的相似度測(cè)量的移動(dòng)修正步驟的性能。另外的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，輸出數(shù)據(jù)的維度可以相對(duì)于輸入的維度進(jìn)行減少，而將數(shù)據(jù)與目標(biāo)物體上的不同位置區(qū)別開(kāi)的信息將被保留。由于理想的相關(guān)信息被放棄，這將既可以減少在移動(dòng)評(píng)估中必要計(jì)算，又可以提高移動(dòng)評(píng)估的結(jié)果。數(shù)據(jù)的歸一化為了將數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)內(nèi)容帶入到限定的范圍內(nèi)，并校正以適用于在數(shù)據(jù)范圍內(nèi) 的總差值，可以應(yīng)用歸一化的操作。一個(gè)實(shí)施例就是在使用強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)的明亮度的差值。這樣的差值可以是由在標(biāo)準(zhǔn)的OCT圖像處理過(guò)程中所使用的不同參數(shù)所導(dǎo)致的，或者是由為了按照順序獲取數(shù)據(jù)的OCT設(shè)備與被掃描的目標(biāo)物體之間的距離差所導(dǎo)致的。這種結(jié)果是由被稱(chēng)之為敏感度的因素所導(dǎo)致，敏感度典型的是從OCT成像系統(tǒng)中復(fù)印出來(lái)的，在軸向掃描深度的基礎(chǔ)上，其能夠降低平均信號(hào)的幅度。例如，漸暈，這樣的效果也可以導(dǎo)致明亮度的差異，這取決于相對(duì)于光束的數(shù)據(jù)樣本的橫向位置。數(shù)據(jù)歸一化的一個(gè)實(shí)施例是每一個(gè)數(shù)據(jù)集的強(qiáng)度分布進(jìn)行歸一化，從而獲得平均強(qiáng)度，或者在歸一化之后獲得其他的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)值，其進(jìn)行歸零，而且強(qiáng)度的變量是I。可以通過(guò)同樣的方法來(lái)把全部的數(shù)據(jù)集進(jìn)行歸一化操作的一種相同的歸一化將可以對(duì)全部的數(shù)據(jù)集的強(qiáng)度分布進(jìn)行相同的操作。最后，基于歸一化的平均值和變化值都可以在每一個(gè)A-掃描中分別執(zhí)行。這樣以來(lái)，明亮度變化的結(jié)果也是可以進(jìn)行有效地補(bǔ)償。數(shù)據(jù)樣本的選取當(dāng)多個(gè)數(shù)據(jù)集被用作可以效仿的實(shí)施方案中的輸入以適用于移動(dòng)修正時(shí)，其將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的結(jié)果，即，與其他的輸入相比，用于一個(gè)或多個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集的掃描方式覆蓋住儀器掃描坐標(biāo)系中的絕大部分的區(qū)域。在由于執(zhí)行移動(dòng)修正的掃描的坐標(biāo)系中的負(fù)載的實(shí)際區(qū)域也可以是被適用于內(nèi)一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集的最初的OCT采樣方式所覆蓋的區(qū)域的自區(qū)域。在這樣的情況下，一種負(fù)載的3D區(qū)域可以通過(guò)使用者的輸入進(jìn)行限定，或者自動(dòng)進(jìn)行限定。舉例來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生負(fù)載的自動(dòng)區(qū)域可以通過(guò)將所有輸入的采樣區(qū)域的交叉部分用作由采樣方式所給定的內(nèi)容來(lái)執(zhí)行。代表負(fù)載的區(qū)域的一種特定的方法是作為一個(gè)或更多的位于儀器的坐標(biāo)系內(nèi)的導(dǎo)向性包圍箱?？梢赃x擇的是，可以使用形狀將更加適用于顯著的圓形或者橢圓形的掃描方式。當(dāng)負(fù)載的區(qū)域被限定之后，所有的數(shù)據(jù)樣本都被進(jìn)行試驗(yàn)，從而觀察它們的掃描位置是否是在負(fù)載的區(qū)域范圍之內(nèi)。如果對(duì)于特定的樣本來(lái)說(shuō)是否定的情況，那么其將被抽取出來(lái)以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。進(jìn)行處理的方法可以是隨意地將重點(diǎn)放置在重要的區(qū)域上。這將允許在覆蓋了相同區(qū)域的OCT圖像之間進(jìn)行最優(yōu)化的移動(dòng)修正，具有覆蓋了較大部分或者較小部分區(qū)域的圖像的子集的附圖31顯示的是在這樣一種原理下形成的視網(wǎng)膜圖像的內(nèi)容的實(shí)施例，即，在該原理中，與其他相比時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)集覆蓋了的儀器空間中的絕大部分。位于這些區(qū)域的交叉部分中的數(shù)據(jù)樣本可以從兩個(gè)數(shù)據(jù)集中選取出來(lái)以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理。對(duì)未校準(zhǔn)的補(bǔ)償在OCT成像的特定應(yīng)用中，例如，在眼科的應(yīng)用中，在照射到負(fù)載的實(shí)際物體，例如，視網(wǎng)膜之前，成像光束穿過(guò)透鏡，類(lèi)似于物體，例如，眼角膜，和穿過(guò)眼睛的透鏡。在這種情況下，生物學(xué)的透鏡將真實(shí)地將OCT光束聚焦到視網(wǎng)膜上。出現(xiàn)這樣的情況時(shí)，如果OCT光束照射到位于中央的眼角膜的時(shí)候，OCT圖像將顯示為視網(wǎng)膜的表面的相對(duì)平(平坦)的視圖。另外一方面，如果OCT光束沒(méi)有照射到位于中央的眼角膜時(shí)，將會(huì)在橫向掃描的區(qū)域的末端出現(xiàn)相對(duì)的光路徑的長(zhǎng)度差。這些長(zhǎng)度差會(huì)導(dǎo)致視網(wǎng)膜上的視圖是傾斜的，即，其相對(duì)于光束照射到位于中央位置上的眼角膜是傾斜的。在相對(duì)校準(zhǔn)中的這樣的變化尤其可能會(huì)出現(xiàn)在按照順序獲取的數(shù)據(jù)集之間，因此，導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的情況，即，表面在一個(gè)數(shù)據(jù)集中看起來(lái)是直行的，而在另外一個(gè)數(shù)據(jù)集中則是傾斜的。這樣的結(jié)果也是可以被改進(jìn)的，這是由于OCT數(shù)據(jù)通常是顯示在非平均的縱橫比中，其中數(shù)據(jù)集中的維度差被拉伸或者被壓縮，從而更好地顯示出負(fù)載的特征。在眼科學(xué)中，OCT圖像通常是顯示為軸向拉伸的，從而 更好地顯示出視網(wǎng)膜中纖細(xì)的結(jié)構(gòu)。傾斜的結(jié)果導(dǎo)致了移動(dòng)評(píng)估中的問(wèn)題，這是由于其將會(huì)把傾斜處理為強(qiáng)有力的軸向移動(dòng)，所述軸向移動(dòng)是通過(guò)模型化的移動(dòng)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹＿@將導(dǎo)致移動(dòng)評(píng)估在所述的為校準(zhǔn)的若干情況下失效。為了避免出現(xiàn)與傾斜結(jié)果相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題的出現(xiàn)，可以增加處理步驟來(lái)對(duì)傾斜進(jìn)行評(píng)估，舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)將平面適用到數(shù)據(jù)集中的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述平面可以與特征相匹配，例如，平面所遇到的第一極高的散射物質(zhì)，或者與測(cè)量相匹配，例如，適用于沿著每一個(gè)A-掃描的明亮度的信息的重心。當(dāng)平面已經(jīng)與每一個(gè)數(shù)據(jù)集都匹配時(shí)，就可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以致數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的，而且，計(jì)算后的平面是平均的。修正可以通過(guò)移動(dòng)在軸向上的數(shù)據(jù)來(lái)獲得，移動(dòng)是根據(jù)在平均的平面上測(cè)量的平面的位移來(lái)進(jìn)行的。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的是，補(bǔ)償傾斜的其他方法也是可以使用的。移動(dòng)評(píng)估變換式的參數(shù)化本文在此所描述的移動(dòng)修正的基本概念是找到一組變換式。對(duì)于每一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集而言，都由一個(gè)完全不同的變換式。變換式被用于將在每一個(gè)所獲得的數(shù)據(jù)集的過(guò)程中記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)繪制到單一的通用的坐標(biāo)系中。調(diào)整的原則是被繪制到通用空間中的數(shù)據(jù)是從失真的結(jié)果中釋放出來(lái)的，其實(shí)在每一次獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中移動(dòng)產(chǎn)生的。從概念上說(shuō)，其可以考慮作為從掃描儀的坐標(biāo)系到將被掃描的目標(biāo)物體的坐標(biāo)系的移動(dòng)的數(shù)據(jù)樣本。同樣地，所述的目標(biāo)物體的坐標(biāo)系也可以考慮作為OCT光束的儀器坐標(biāo)系，其對(duì)在三維空間中的目標(biāo)物體和掃描儀之間的相對(duì)移動(dòng)的結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。單一的坐標(biāo)系被稱(chēng)之為登記的或者移動(dòng)修正的空間或者坐標(biāo)系。在該部分的內(nèi)容中，獲取明顯的二維數(shù)據(jù)集的掃描方式是不同于獲取密集的3D樣本圖案的掃描方式的。2D類(lèi)型的圖案并不具有在橫向平面上的真實(shí)的2D區(qū)域中的密集的采樣。3D t類(lèi)型的圖案覆蓋了橫向的儀器坐標(biāo)系中的顯著的二維區(qū)域。這種差異既可以是使用者，也可以是掃描方式的設(shè)計(jì)人員，通過(guò)對(duì)每一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集的樣本圖案進(jìn)行分析而自動(dòng)獲得。同樣地，由于有邊界線的情況，因此，其中可以任意地做出決定。根本的是，如果數(shù)據(jù)點(diǎn)的樣本上覆蓋有3D區(qū)域并且是足夠密集的話，數(shù)據(jù)集就可以被認(rèn)為是3D類(lèi)型的，以致數(shù)據(jù)的內(nèi)插技術(shù)可以成功地應(yīng)用到儀器坐標(biāo)系中的相鄰的樣本之間的間隙內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，密集的光柵掃描可以被認(rèn)為是一種3D類(lèi)型的掃描，同時(shí)覆蓋在橫向的儀器坐標(biāo)系中的相同的線上的重復(fù)的橫斷面被認(rèn)為是一種2D類(lèi)型的掃描。在這種定義的基礎(chǔ)上，將2D類(lèi)型的掃描圖案從3D類(lèi)型的掃描圖案中區(qū)分出來(lái)，需要對(duì)變換式進(jìn)行描述。對(duì)于2D類(lèi)型的掃描而言，一個(gè)位移矢量是與在考慮中的圖像中的每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本相關(guān)聯(lián)的。在一般的情況下，該位移矢量是3D的。在具有相同的掃描方式的所有的輸入圖像都是2D類(lèi)型的情況下，一個(gè)橫斷面的維度可以從位移矢量中刪去，這將導(dǎo)致獲得2D的位移矢量。從輸入數(shù)據(jù)集的一組3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中可以看到，在移動(dòng)修正的空間中的一組普通樣本位置的集合是結(jié)果選擇的。作為一個(gè)實(shí)施例，位置可以被選擇用作在儀器的坐標(biāo)系中的負(fù)載的區(qū)域內(nèi)的規(guī)則的間隔柵格。在特定的情況下，所有的3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集都含有 相同的規(guī)則的間隔采樣點(diǎn)的集合，這一集合可以是直接進(jìn)行選擇的。由于采樣點(diǎn)已經(jīng)是相互匹配的，因此在，這樣的情況都是可能會(huì)遇見(jiàn)的。如果圖案具有不同的面積和覆蓋范圍，這樣的情況也可能會(huì)出現(xiàn)。采樣點(diǎn)的不同間隔也是可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采樣選擇進(jìn)行預(yù)處理和改變數(shù)據(jù)集的大小來(lái)進(jìn)行調(diào)整。與每一個(gè)3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的變換式，在再次取決于移動(dòng)的恒定性的基礎(chǔ)上，都可以將2D或者3D的位移矢量與至少每一個(gè)采樣點(diǎn)相關(guān)聯(lián)起來(lái)，所述采樣點(diǎn)是在移動(dòng)修正的坐標(biāo)系中選取的。從概念上說(shuō)，這些變換式中的每一個(gè)都將來(lái)自于其掃描坐標(biāo)系的相關(guān)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)繪制到目標(biāo)物體的坐標(biāo)系中。在移動(dòng)修正中所使用的每一個(gè)變換式都可以通過(guò)各種不同的方式進(jìn)行補(bǔ)償。實(shí)施例包括但不限于，直接參數(shù)化為一組位移矢量，使用多維的多項(xiàng)式、樣條、b_樣條或者在同一采樣時(shí)間內(nèi)的類(lèi)似參數(shù)，或者2D和3D中粗略的或者仿射的變換式來(lái)進(jìn)行參數(shù)化。對(duì)于一組位置的子集而言，變換式可以被評(píng)估，與相比，可以使用不同的參數(shù)化，而不是使用其他分解的子集。一般來(lái)說(shuō)，任何一個(gè)變換式都可以在早期的特定位置上進(jìn)行評(píng)估，其可以適用于移動(dòng)修正，雖然某些選擇可能會(huì)產(chǎn)生更好的結(jié)果。除了本說(shuō)明書(shū)中之前的部分中所描述的變換式的處理之外，還有其他原則方法建立的變換式。在這種可以選用的方法中，用于3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的變換式都可以通過(guò)在2D類(lèi)型的集合的方法來(lái)進(jìn)行處理。這暗指了其他的區(qū)域，大部分與數(shù)據(jù)集的相似度計(jì)算相關(guān)。使用這種可以替換的方案，數(shù)據(jù)集的相似度測(cè)量總是必須要執(zhí)行在不規(guī)則柵格中的采樣，即使是在底層的掃描圖案是位于規(guī)則柵格的情況下。人們可以理解，這種可以替換使用的建立變換式的方法可以為本文在此所描述的方法和系統(tǒng)所采用。數(shù)據(jù)內(nèi)插倌法數(shù)據(jù)的內(nèi)插值技術(shù)可以用于將數(shù)據(jù)集的數(shù)值繪制到通用的目標(biāo)物體的坐標(biāo)系中。數(shù)據(jù)的數(shù)值必須是在任意位置上產(chǎn)生的，在該位置上，數(shù)據(jù)僅僅被限定為有限的一組點(diǎn)集。這一數(shù)據(jù)可以是，例如，強(qiáng)度數(shù)據(jù)，其被限定在儀器坐標(biāo)系中的某些坐標(biāo)點(diǎn)上。同樣地，在該部分中，與每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本相關(guān)的時(shí)間都可以被認(rèn)為是在儀器坐標(biāo)系的每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本位置上的數(shù)據(jù)值。
一般來(lái)說(shuō)，每一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集的在儀器坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)集的采樣點(diǎn)的位置，和相關(guān)的時(shí)間信息，以及所選擇的在登記的坐標(biāo)系中的采樣位置的集合形成數(shù)據(jù)樣本的不規(guī)則的2D或者3D的柵格。在這樣的柵格中，數(shù)據(jù)可以通過(guò)使用多種已知的技術(shù)，例如，空間局部插值法或者倒數(shù)距離加權(quán)法，以及其他方法來(lái)進(jìn)行內(nèi)插值。在特殊的情況下，一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置將規(guī)則的2D或者3D柵格指定在數(shù)據(jù)的至少一個(gè)位置上，標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，例如，最靠近的相鄰數(shù)據(jù)，雙線或者三線的，立方的或者高次的樣條或者b-樣條內(nèi)插法都是可以采用的。總的目標(biāo)函數(shù)移動(dòng)修正的方法利用的是基于將全部的可獲得的信息在用于評(píng)估之前所描述的變換式的最優(yōu)化的方案中的每一個(gè)步驟中都有所考慮的方法的目標(biāo)。這些目標(biāo)或者目的將要在下文中進(jìn)行解釋說(shuō)明。同樣也會(huì)給出一個(gè)如何將這些目標(biāo)結(jié)合在一起的實(shí)施例。圖像的相似度目標(biāo) 單獨(dú)地看，移動(dòng)修正中的一個(gè)目標(biāo)是找到變換式，以致在應(yīng)用變換式來(lái)將圖像數(shù)據(jù)移動(dòng)到移動(dòng)修正的空間中之后，在預(yù)處理的數(shù)據(jù)或者某些成對(duì)的輸入之間的相似度是最大化的。盡管這一目標(biāo)或者目的是在以下的段落中是分別進(jìn)行描述的，但是，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的是，其必須要結(jié)合其他的對(duì)重平衡的目標(biāo)來(lái)進(jìn)行評(píng)估，所述的對(duì)重平衡目標(biāo)是要被考慮的，而且將要在后文中予以描述。在將要被考慮的特定的數(shù)據(jù)對(duì)的基礎(chǔ)上，方法可能是不同的。如果兩個(gè)3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，用于每一個(gè)數(shù)據(jù)集的當(dāng)前的變換式的評(píng)估被用作將每一個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到移動(dòng)修正的空間中。由數(shù)據(jù)點(diǎn)的相同的組被選用于每一個(gè)3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中，因此，這將在的每一對(duì)成對(duì)的數(shù)據(jù)集的移動(dòng)修正空間中的通用位置上產(chǎn)生一組數(shù)據(jù)樣本。之后，這些變換的圖像可以被用于評(píng)估相似度，既要考慮到來(lái)自于相同的采樣位置的成對(duì)的數(shù)據(jù)值，也要考慮到來(lái)自于相同位置的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的周?chē)某蓪?duì)的數(shù)據(jù)值。如果對(duì)這一信息實(shí)行的特定的相似度測(cè)量是同時(shí)對(duì)兩邊進(jìn)行處理的話，對(duì)兩個(gè)3D數(shù)據(jù)集之間的相似度的總體評(píng)估是對(duì)稱(chēng)的。在3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集與2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集是成對(duì)的情況下，3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集將按照之前的情況進(jìn)行變換。之后，數(shù)據(jù)的內(nèi)插步驟就可以在2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)數(shù)據(jù)采樣位置上執(zhí)行，其采集3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的潛在的不規(guī)則的柵格的樣本，不規(guī)則的柵格位于移動(dòng)修正空間中，在某一個(gè)位置上，2D數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本都被繪制到登記的空間中。這樣就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)樣本與來(lái)自于2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行比較，而且和空間中的鄰近位置進(jìn)行比較，其來(lái)源于儀器坐標(biāo)系的2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的采樣方式。用于與3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中的2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的相似度進(jìn)行比較而產(chǎn)生成對(duì)的數(shù)據(jù)樣本是相同的。之后，可能包括有鄰近信息的總的數(shù)據(jù)對(duì)的集合可以用于相似度的評(píng)估，和兩個(gè)圖像之間的最大化的操作。相似度測(cè)量的各種實(shí)施例可以應(yīng)用到包括平方和的差值(SSD)，交叉相關(guān)，交互信息和區(qū)域交互信息，以及其他的方法。由于沒(méi)有通常的損失，相似度測(cè)量被假設(shè)為產(chǎn)生實(shí)際的評(píng)估值，評(píng)估值越大，則考慮中的兩個(gè)數(shù)據(jù)集就會(huì)更加相似。除了對(duì)成對(duì)的數(shù)據(jù)集起作用的相似的數(shù)值之外，一次性考慮到比相同的類(lèi)型中的兩組數(shù)值更多的測(cè)量方式也是可以使用的。這種情況的一個(gè)實(shí)施例就是對(duì)在目標(biāo)空間中的對(duì)應(yīng)位置上的數(shù)據(jù)設(shè)定值的變量進(jìn)行補(bǔ)償。圖像配對(duì)方案在相似度測(cè)量?jī)H僅用于支持對(duì)成對(duì)的數(shù)據(jù)集之間的相似度進(jìn)行測(cè)量的情況時(shí)，特定的配對(duì)方案可以用于測(cè)量負(fù)載的某種相似度。最簡(jiǎn)單的可行方案是測(cè)量可以獲得的數(shù)據(jù)集之間的全部可能的結(jié)合。這將導(dǎo)致對(duì)N個(gè)不同的數(shù)據(jù)集要實(shí)施N*N次測(cè)量。對(duì)于明顯不止兩個(gè)數(shù)據(jù)集的登記，對(duì)這些測(cè)量值進(jìn)行評(píng)估的成本從計(jì)算的角度來(lái)考慮可能是非常昂貴的。正由于此原因，也可以采用其他的方案，即僅僅對(duì)可行的子集進(jìn)行配對(duì)。在該部分的內(nèi)容中，非常適宜區(qū)分配對(duì)的數(shù)據(jù)集的先后次序，它們實(shí)質(zhì)上在成對(duì)的數(shù)據(jù)集中具有互補(bǔ)的掃描方式，相同的或者類(lèi)似的掃描方式。由變換目標(biāo)所確定的有限移動(dòng)再次從單獨(dú)的角度來(lái)看，移動(dòng)修正的另外一個(gè)目標(biāo)是如果OCT掃描儀和目標(biāo)物體之間的相對(duì)移動(dòng)相對(duì)于獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間是通過(guò)變換式來(lái)確定的話，那么修正問(wèn)題的解決方案是較好的，其中由于某些定義的原因，變換式被評(píng)估為降低。盡管這一目標(biāo)或者目的在以下的段落中是分別進(jìn)行解釋說(shuō)明的，人們也已經(jīng)意識(shí)到，其必須結(jié)合之前所描述的對(duì)重平衡的目標(biāo)來(lái)進(jìn)行評(píng)估，所述的對(duì)重平衡的目標(biāo)在變化階段都認(rèn)為是相似的。收回這樣的情況，即變換式被限定為在某些采樣點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，采樣點(diǎn)既可以是位于適用于3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的物體空間內(nèi)，也可以是位于適用于2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的掃描坐標(biāo)系內(nèi)。與這些采樣點(diǎn)相關(guān)的是時(shí)間值。在2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中，時(shí)間值可以是直接相關(guān)的，當(dāng)可以評(píng)估的點(diǎn)是初始采樣點(diǎn)時(shí)，或者時(shí)間值也可以是通過(guò)在必要的位置上對(duì)初始時(shí)間的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行內(nèi)插法來(lái)產(chǎn)生的。在3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的情況下，時(shí)間信息可以是通過(guò)對(duì)初始時(shí)間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行采樣來(lái)產(chǎn)生的，初始時(shí)間的結(jié)構(gòu)是由在儀器坐標(biāo)系中可以評(píng)估的點(diǎn)的坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)集的采樣方式所給定的。由于在每一個(gè)點(diǎn)上的可以獲得當(dāng)前近似的時(shí)間信息，在每一個(gè)點(diǎn)上的變換式都需要進(jìn)行評(píng)估，變換式組可以看作是這樣一種關(guān)系，即將在2D或者3D中的位移矢量與時(shí)間點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。在該部分的內(nèi)容中，時(shí)間意味著絕對(duì)時(shí)間，而不是在單一的獲取數(shù)據(jù)集的時(shí)間。這將必須支持獲取多條光束的情況。如果多條光束的掃描沒(méi)有得到執(zhí)行，相對(duì)的時(shí)間，例如，相對(duì)于獲取每一個(gè)數(shù)據(jù)集的起始，是足夠的。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)OCT設(shè)備本身不是直接從關(guān)于掃描方式和設(shè)備的總的可以獲得的信息(例如，掃描面積、掃描采樣、設(shè)備獲取速度等其他信息)中提供這一信息時(shí)，近似的時(shí)間也是可以進(jìn)行計(jì)算。鑒于建立變換式的原因，當(dāng)時(shí)間值相等時(shí)，對(duì)于所有變換式的限制將產(chǎn)生同樣的位移矢量。這種限制也會(huì)允許將繪制處 理為2D或者3D的時(shí)間函數(shù)。近似數(shù)值，例如，通過(guò)使用有限差分方案獲得的，可以用于評(píng)估這一函數(shù)相對(duì)于時(shí)間的變化梯度。由于變換式的位移矢量建立了掃描儀和在時(shí)間的某一點(diǎn)上的物體之間的相對(duì)位置的模型，變化梯度表達(dá)出相對(duì)位置和由此產(chǎn)生的移動(dòng)中的變化。可以假設(shè)的是，成像設(shè)備以及被掃描的物體都具有非零的質(zhì)量。這種假設(shè)暗含的意思是，兩個(gè)物體的相對(duì)速度具有上限值，而且對(duì)在某一時(shí)幀范圍內(nèi)的相對(duì)位置的變化存在著物理限制。通常會(huì)對(duì)相對(duì)速度做進(jìn)一步假設(shè)，即，相對(duì)速度也會(huì)限制在某一時(shí)幀范圍內(nèi)的掃描儀和目標(biāo)物體之間的相對(duì)位置的預(yù)期變化。在眼科成像的情況下，掃視中的眼球移動(dòng)會(huì)快速地發(fā)生，并在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生間斷移動(dòng)。然而，多次掃視不會(huì)發(fā)生在快速的序列中，因此，移動(dòng)是在某一邊界范圍之內(nèi)的。第二目標(biāo)物體的作用是考慮移動(dòng)模型來(lái)確保被評(píng)估的變換式可以通過(guò)這樣的方式被發(fā)現(xiàn)，在移動(dòng)中代表著邊界的這些事實(shí)都被考慮在其中。在獲取完整數(shù)據(jù)期間中的總移動(dòng)的最基本的測(cè)量就是將標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合到所述的變化梯度中，變化梯度是從總的獲取時(shí)間的起始到結(jié)束的。評(píng)估這種結(jié)合的一種近似的方法是通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的加權(quán)乘以采樣點(diǎn)之間的時(shí)間差的結(jié)果值進(jìn)行相加。除此之外，所需要的效果可以得到維持，例如，通過(guò)將任意的單調(diào)增加的函數(shù)施加到每一個(gè)變換梯度矢量的各個(gè)分量中，通過(guò)將任意的單調(diào)增加的函數(shù)施加標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的結(jié)果中，以及將任意的單調(diào)增加的函數(shù)施加到每一個(gè)總和部分的時(shí)間差的權(quán)重因素中。這樣以來(lái)，可以形成測(cè)量，測(cè)量的最小化對(duì)在總的獲取時(shí)間中的變換式所建立模型的移動(dòng)進(jìn)行最小化。將任何一個(gè)單調(diào)減少的函數(shù)施加到這一測(cè)量中會(huì)導(dǎo)致最大化的問(wèn)題。作為結(jié)果的測(cè)量值在以下的部分中被稱(chēng)之為調(diào)整值。
目標(biāo)物體的組合為了獲得好的移動(dòng)修正結(jié)果，兩個(gè)事先確定的目標(biāo)物體將會(huì)被分別進(jìn)行考慮?？梢源娴氖?，在兩個(gè)可能發(fā)生沖突的目標(biāo)之間找到一種平衡。完成這項(xiàng)工作的一種簡(jiǎn)單的方法是對(duì)兩個(gè)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行總和，兩個(gè)測(cè)量結(jié)果是由對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行評(píng)估所產(chǎn)生的。其他可以效仿的方法包括兩個(gè)測(cè)量結(jié)果的商。為了提供兩個(gè)目標(biāo)之間的相對(duì)權(quán)重，可以導(dǎo)入積極因素，其與在相加之前的測(cè)量的其中之一進(jìn)行相乘。由于沒(méi)有一般的損失，這一因素也可以被施加到調(diào)整值中，因此，該調(diào)整值被稱(chēng)之為調(diào)整權(quán)
重因素。附圖32是一幅處理過(guò)程3200的流程圖，其顯示出采用本發(fā)明中的方法來(lái)對(duì)示意性的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程。在步驟3202a，3204a和3206a中，變換式1，數(shù)據(jù)集I和掃描方式I分別作為輸入。在步驟3202b，3204b和3206b中，變換式2，數(shù)據(jù)集2和掃描方式2分別作為輸入。在步驟3212中，變換式I和掃描方式I與變換式2和掃描方式2進(jìn)行對(duì)t匕，從而對(duì)目標(biāo)物體和掃描儀器之間的估計(jì)移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。在步驟3214中，變換式I和數(shù)據(jù)集I與變換式2和數(shù)據(jù)集2進(jìn)行對(duì)比，從而證實(shí)兩個(gè)變換式和兩個(gè)數(shù)據(jù)集之間的相似度。在步驟3216中，目標(biāo)函數(shù)通過(guò)移動(dòng)估計(jì)的補(bǔ)償和相似度的相關(guān)深度的評(píng)定進(jìn)行評(píng)估。處理過(guò)程3200包括額外的步驟，在變換式c到N，數(shù)據(jù)集c到N和掃描方式c到N上進(jìn)行操作。參考附圖32，相似的最大化或者最優(yōu)化目標(biāo)將會(huì)讀取圖像數(shù)據(jù)集，并將對(duì)應(yīng)的變換式施加到數(shù)據(jù)集中。之后，內(nèi)插值的數(shù)據(jù)集之間的相似度就可以被評(píng)估或者最大化。同時(shí)，約束或者限制移動(dòng)的目標(biāo)使用采樣方式的輸入數(shù)據(jù)，所述的采樣方式是在每一個(gè)數(shù)據(jù)集的獲取期間和適用于每一個(gè)數(shù)據(jù)集的當(dāng)前變換式所使用的。通過(guò)這兩個(gè)目標(biāo)的結(jié)合，變換式組可以被發(fā)現(xiàn)，其將準(zhǔn)確地建立在每一個(gè)數(shù)據(jù)集的獲取區(qū)間的相對(duì)移動(dòng)的模型。這種結(jié)合也暗指在兩個(gè)目標(biāo)之間可以由折中方案，這是由于每一個(gè)目標(biāo)都是單獨(dú)進(jìn)行考慮的，其沒(méi)有可能達(dá)到一個(gè)令人滿(mǎn)意的解決方案。人們可以理解的是，目標(biāo)函數(shù)也可以合并超過(guò)兩個(gè)主要的目標(biāo)的額外的目標(biāo)，正如它們被描述的那樣。舉例來(lái)說(shuō)，其他的術(shù)語(yǔ)可以用于支持在變換狀態(tài)下的數(shù)據(jù)值的空間連續(xù)性。當(dāng)至少輸入的數(shù)據(jù)集的其中之一是一種具有密度采樣或者對(duì)某一目標(biāo)區(qū)域的重復(fù)采樣的3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集時(shí)，這將是有用的。這是由于所述的密度采樣，適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)修正的數(shù)據(jù)集的結(jié)構(gòu)信息都是空間局部平穩(wěn)的。在光柵掃描的情況下，在變換狀態(tài)下的鄰近的B-掃描之間高度相似度可以得到證實(shí)。其他的術(shù)語(yǔ)可以合并到目標(biāo)函數(shù)中，所述目標(biāo)函數(shù)類(lèi)似于圖像的相似度和建立的移動(dòng)目標(biāo)的模型是如何合并在一起的。人們可以理解的是，本文中所描述的方法和系統(tǒng)可以采用這樣的目標(biāo)或者其他額外的目標(biāo)。多種分辨率的最優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的梯度矢量可以通過(guò)分析或者使用類(lèi)似的技術(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，例如，有限差。這些計(jì)算都取決于變換式的參數(shù)的 特定選擇、數(shù)據(jù)集的相似度的測(cè)量、移動(dòng)最小化目標(biāo)的方程式和其他因素。在可以獲得的信息的基礎(chǔ)上，目標(biāo)函數(shù)可以進(jìn)行最優(yōu)化，即，進(jìn)行最小化或者最大化，這取決于特定的目標(biāo)函數(shù)的方程式。對(duì)于執(zhí)行這樣的最優(yōu)化而言，各種不同的重復(fù)非線性的最優(yōu)化，例如，非線性的共軛梯度、牛頓學(xué)和假設(shè)的牛頓學(xué)技巧，例如，L-BFGS也是眾所周知的，也可以采用有限儲(chǔ)存的Brovden-Fletcher-Goldfarb-Shanno技術(shù)，以及上述內(nèi)容的結(jié)合。人們可以理解的是，并不要求對(duì)目標(biāo)函數(shù)的梯度進(jìn)行評(píng)估的其他的最優(yōu)化方法的用法也是可以被本文中所描述的方法和設(shè)備所采用的。在最優(yōu)化的開(kāi)始部分，參數(shù)空間中的起始點(diǎn)被選擇。一種對(duì)變換式進(jìn)行初始化的方法是通過(guò)從這樣一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始出發(fā)，即該點(diǎn)暗指在獲取圖像的過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。這種情況暗含的意思是，通過(guò)這種方法進(jìn)行初始化，以致所有的作為結(jié)果的位移矢量都被賦以零矢量。對(duì)于初始化的其他的可能性是使用之前的移動(dòng)估計(jì)的結(jié)果，其實(shí)在不同的設(shè)定點(diǎn)上執(zhí)行的。舉例來(lái)說(shuō)，初始化可以考慮為繪制具有不同的數(shù)據(jù)集的相似度測(cè)量設(shè)定的評(píng)估程序的解決方案或者其中不同的數(shù)據(jù)集的變換式來(lái)進(jìn)行。通過(guò)這一框架的使用，利用了僅僅是剛性變換式的移動(dòng)修正結(jié)果可以用于建立粗糙的估計(jì)。這可以改進(jìn)隨后的評(píng)估程序的結(jié)果。這一程序也可以被不止一次地重復(fù)執(zhí)行。對(duì)將要被計(jì)算變換式進(jìn)行初始化的另外一種方法是采用額外的數(shù)據(jù)源，該數(shù)據(jù)源適合用于提供在獲取數(shù)據(jù)期間發(fā)生的一個(gè)或更多的維度中的目標(biāo)物體好掃描儀之間的相對(duì)移動(dòng)的至少粗糙的評(píng)估。舉例來(lái)說(shuō)，有可能采用的是一種構(gòu)成OCT設(shè)備的基礎(chǔ)照相機(jī)，以便記錄將要被成像的目標(biāo)物體的二維圖像。在此，相關(guān)的橫向移動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致由基礎(chǔ)照相機(jī)所成像的區(qū)域在獲取數(shù)據(jù)的期間發(fā)生移動(dòng)。在成像區(qū)域中的一個(gè)幀幅到下一個(gè)幀幅的這些移動(dòng)可以通過(guò)使用粗糙圖像配準(zhǔn)技術(shù)在按照順序相連的基礎(chǔ)成像中應(yīng)用來(lái)加以評(píng)估。這些移動(dòng)也可以用于對(duì)同時(shí)捕獲的OCT數(shù)據(jù)集的變換式進(jìn)行初始化，所述數(shù)據(jù)集是在對(duì)應(yīng)于某些視頻框架的點(diǎn)上被捕獲的。一般來(lái)說(shuō)，由于OCT的A-掃描速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于視頻的速度，數(shù)據(jù)內(nèi)插值技術(shù)可以用于將位移值內(nèi)插到時(shí)間點(diǎn)之間，所述時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)于視頻框架的時(shí)間點(diǎn)，這是為了提供完整的經(jīng)過(guò)初始化的變換式。上述的和其他的輔助移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)可以有助于減少移動(dòng)修正的運(yùn)行程序的時(shí)間，并提高其精確度，這是由于初始化的過(guò)程使得這一方法可以利用關(guān)于移動(dòng)的補(bǔ)充信息。人們可以理解的是，類(lèi)似的初始化的方案也是可以與除了視頻的基礎(chǔ)照相機(jī)之外的數(shù)據(jù)源結(jié)合使用的。一般來(lái)說(shuō)，凸函數(shù)上的非線性的最優(yōu)化將在起始位置的確定區(qū)域內(nèi)僅僅發(fā)現(xiàn)局部最優(yōu)化，確定區(qū)域就是所謂的具有吸引力的區(qū)域。緩解這一難題和潛在地降低必要計(jì)算的一種方法是使用被稱(chēng)之為多種分辨率的最優(yōu)化方案。與使用之前對(duì)隨后的最優(yōu)化進(jìn)行初始化的評(píng)估相類(lèi)似，這一實(shí)施方案在移動(dòng)評(píng)估任務(wù)的多個(gè)表達(dá)式上進(jìn)行操作。復(fù)雜性降低的確定數(shù)量的表達(dá)式是從初始的表達(dá)式中產(chǎn)生的，其是最終結(jié)果所需要的復(fù)雜性。在該部分的內(nèi)容中，復(fù)雜性指的是參數(shù)的數(shù)量或者用于在給定的程級(jí)中描述數(shù)據(jù)集的變換式的自由度。操作中的數(shù)據(jù)的數(shù)量也可以通過(guò)這一技術(shù)得以減少。降低復(fù)雜性的實(shí)施例包括但不限于，為3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集對(duì)登記的坐標(biāo)系中連續(xù)少于普通采樣點(diǎn)進(jìn)行選擇。在2D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中，用于進(jìn)行評(píng)估的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量也可以是連續(xù)減少的，這是通過(guò)在隨著給定的采樣時(shí)間的增加的方向上向下采集數(shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以及在光譜或者掃描源OCT的軸向方向的向下采樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的。除了采樣點(diǎn)的數(shù)量之外，用于各個(gè)變換式的參數(shù)的數(shù)量，例如，直接參數(shù)化來(lái)作為變位場(chǎng)的使用，在某些情況下可以是減少的，這是由于此時(shí)需要執(zhí)行的變換式具有較少的數(shù)據(jù)點(diǎn)。除此之外，每一個(gè)復(fù)雜性的程 度都允許具有適用于移動(dòng)修正的最優(yōu)化程序的不同的配置參數(shù)組。完成多種分辨率的最優(yōu)化的一種需要是為不同的復(fù)雜性程度變換相同的數(shù)據(jù)集，變換式的參數(shù)化和其他設(shè)定都是可以繪制為另外一種復(fù)雜性的程度的變換式。其他的復(fù)雜性的程度也有可能具有不同的基礎(chǔ)變換式的參數(shù)化類(lèi)型。完成這一操作的一種方法就是首先將變換式從輸入配置中轉(zhuǎn)變到相同的復(fù)雜程度中的方向參數(shù)中。這可以通過(guò)對(duì)在一組將要被評(píng)估的點(diǎn)上的變換式進(jìn)行評(píng)估來(lái)完成。作為結(jié)果的位移矢量組是由方向參數(shù)構(gòu)成的。接下來(lái)，方向參數(shù)可以被繪制到在終點(diǎn)的復(fù)雜程度中的采樣點(diǎn)的集合的方向參數(shù)中。這可以通過(guò)將方向參數(shù)處理為兩個(gè)或者三個(gè)通道數(shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)，通道數(shù)據(jù)集是附著在通用的不規(guī)則的柵格中的。通過(guò)使用數(shù)據(jù)的內(nèi)插值技術(shù)來(lái)對(duì)這一數(shù)據(jù)集進(jìn)行采樣，采樣點(diǎn)被終極復(fù)雜程度所限定，方向參數(shù)在終極復(fù)雜度中的近似變換就可以獲得了。由于是最后一個(gè)步驟，方向變換式可以被估計(jì)用于，例如，終極參數(shù)的最小二次方。實(shí)際上，這一程序中的某些步驟可能是多于的或者是可以結(jié)合使用的。不同的復(fù)雜性的程度可以事先產(chǎn)生或者必要的子數(shù)據(jù)可以根據(jù)要求進(jìn)行計(jì)算。之后就是典型的多分辨率程序。給出變換式的初始化的集合，這一集合被繪制為最低級(jí)的復(fù)雜性。之后，通過(guò)之前所描述的技術(shù)或者其他技術(shù)，在最低級(jí)的復(fù)雜性的程度上執(zhí)行重復(fù)的數(shù)值最優(yōu)化。典型的是，重復(fù)步驟中的某一最大數(shù)量對(duì)于最優(yōu)化來(lái)說(shuō)是特定的，最優(yōu)化之后，最后的參數(shù)組被用作結(jié)果。可以選擇的是，最優(yōu)化可以在此之間終止。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)目標(biāo)函數(shù)的值或者從單調(diào)增加的函數(shù)的應(yīng)用中獲得的數(shù)值達(dá)到目標(biāo)函數(shù)中俄梯度矢量某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，目標(biāo)函數(shù)不會(huì)從一個(gè)重復(fù)到下一個(gè)重復(fù)中發(fā)生顯著變化。其他的終止標(biāo)準(zhǔn)也是可以使用的。在當(dāng)前的程級(jí)上的最優(yōu)化完成之后，作為結(jié)果的變換式被繪制到下一個(gè)選擇的程級(jí)中對(duì)應(yīng)的變換式的復(fù)雜性和參數(shù)中。典型的是，下一個(gè)選擇的程級(jí)是具有更高的復(fù)雜性的程級(jí)。然而，適用于更為復(fù)雜的程級(jí)的解決方案也可以被再次繪制到較低的復(fù)雜性的程級(jí)的初始化中。這一程序可以重復(fù)進(jìn)行若干次，直到用于起初問(wèn)題的復(fù)雜性的解決方案已經(jīng)達(dá)到為止。解決方案的修正步驟可以執(zhí)行的一種可選程序步驟是解決方案的修正步驟。其可以在每一個(gè)數(shù)值最優(yōu)化進(jìn)行重復(fù)之后，和/或在確定的多分辨率的程級(jí)獲取完全優(yōu)化之后，和/或在給定的輸入數(shù)據(jù)集的最終變換式和配置設(shè)定被發(fā)現(xiàn)之后加以運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō)，適用于前文部分所描述的移動(dòng)修正問(wèn)題的解決方案具有三個(gè)內(nèi)在的自由度。自由度可以被建立為可變的平移部分的模型，其通用于全部惡變換式，并因此可以通過(guò)在物體空間中的固定數(shù)量來(lái)對(duì)所有的數(shù)據(jù)集中國(guó)的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)變。這一結(jié)果通常不會(huì)表現(xiàn)得非常強(qiáng)烈，其具有靠近零矢量的平移矢量。盡管如此，這一結(jié)果是不理想的。在這種情況下，每一個(gè)變換式中的參數(shù)可以在移動(dòng)修正步驟中的某些點(diǎn)上被修正，以致所有變換式中作為結(jié)果的通用平移部分都是零矢量。執(zhí)行這一步驟的一種方法就是計(jì)算全部的變換式中的平均平移部分，并對(duì)每一個(gè)變換式中的參數(shù)進(jìn)行更新，以致平均分量是可以被除去的。解決方案的變換式的應(yīng)用一旦移動(dòng)評(píng)估程序找到解決方案，就可以產(chǎn)生在登記的空間中的最終的數(shù)據(jù)集的集合。這涉及到變換式對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)集的應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，這一數(shù)據(jù)不是必須是相同的數(shù)據(jù)，其適用于移動(dòng)修正程序本身。舉例來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度信息或者其他的結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)將優(yōu)選適用于評(píng)估在變換狀態(tài)下的相似度。可以替換的是，變換式也可以應(yīng)用到從獲取相同的數(shù)據(jù)集而計(jì)算得到的不同的數(shù)據(jù)通道中。這樣的數(shù)據(jù)可以包括但不限于，線性的、對(duì)數(shù)的或者其他范圍內(nèi)的強(qiáng)度數(shù)據(jù)的不同精度的表達(dá)式。變換式也可以被應(yīng)用到函數(shù)的成像信息中年，例如，通過(guò)執(zhí)行多普勒的OCT所獲得的周相移動(dòng)信息。數(shù)據(jù)集中的實(shí)施例是源自O(shè)CT數(shù)據(jù)的。衍 生的數(shù)據(jù)集可以包括不同的數(shù)據(jù)通道的集合，而且數(shù)據(jù)可以是通過(guò)不同于輸入的數(shù)據(jù)集的方式來(lái)進(jìn)行處理的。變換式的應(yīng)用可以通過(guò)相同的方法來(lái)完成，所述相同的方法是指對(duì)目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程中所使用的方法。可以選擇的是，可以使用不同的數(shù)據(jù)內(nèi)插值的技術(shù)。結(jié)果是一種登記的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集來(lái)自于每一個(gè)輸入的數(shù)據(jù)集，其位于在移動(dòng)修正空間中的通用的不規(guī)則的柵格中。在3D類(lèi)型的圖像數(shù)據(jù)的情況下，在物體空間中的數(shù)據(jù)集的采樣點(diǎn)的位置的集合對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)集來(lái)說(shuō)都是相同的。適用于圖像改進(jìn)的數(shù)據(jù)結(jié)合(合并)的描述在移動(dòng)修正和作為結(jié)果的變換式應(yīng)用到負(fù)載的數(shù)據(jù)通道中之后，就可以獲得一組數(shù)據(jù)集，其存在于相同的移動(dòng)修正空間中。在3D類(lèi)型的數(shù)據(jù)集的情況下，這些集合也是可以限定在通用的采樣點(diǎn)的位置上的。假設(shè)移動(dòng)修正得到很好的執(zhí)行，來(lái)自于每一個(gè)數(shù)據(jù)集中的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)樣本都包含由從目標(biāo)物體的相同位置上獲得的圖像數(shù)據(jù)。在所使用的圖像數(shù)據(jù)的特定類(lèi)型(例如，強(qiáng)度信息)的基礎(chǔ)上，通常需要做的是試圖將這些登記的數(shù)據(jù)集合并到單個(gè)的數(shù)據(jù)集中。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)使用OCT的強(qiáng)度數(shù)據(jù)的情況時(shí)，合并將會(huì)產(chǎn)生更好的圖像質(zhì)量，原因就在于噪音被去除了。另外一個(gè)實(shí)施例是多普勒的OCT周相移動(dòng)的數(shù)據(jù)，其可以適用于血流量的測(cè)量。在不同的時(shí)間內(nèi)從相同位置上獲取的多個(gè)樣本的結(jié)合也可以導(dǎo)致減少噪音的程度。當(dāng)使用多普勒的數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量血流量時(shí)，當(dāng)使用多普勒的數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量血流量時(shí)，脈搏的跳動(dòng)可以會(huì)降低，當(dāng)結(jié)合了在時(shí)間范圍內(nèi)在不同的位置上的多個(gè)速度的測(cè)量值時(shí)。這將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生血流量的測(cè)量值，其是一個(gè)較為近似的測(cè)量值，例如，流量/分，該數(shù)值在較小的程度上取決于由于脈動(dòng)所導(dǎo)致的短時(shí)效應(yīng)。一種用于產(chǎn)生結(jié)合在一起的數(shù)據(jù)集的自然的方法就是對(duì)來(lái)自于對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)位置上的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單平均。變化類(lèi)型的測(cè)量的計(jì)算也可以是讓人感興趣的，例如，在多普勒的OCT數(shù)據(jù)的情況下。然而，包含有失真的移動(dòng)可以導(dǎo)致這樣的事實(shí)，即，在一個(gè)源數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的某些區(qū)域可能在其他的所有集合中都沒(méi)有被采樣。如果出現(xiàn)這樣的情況，那么進(jìn)行平均就不是一種好的方案，這是由于來(lái)自于沒(méi)有出現(xiàn)某些區(qū)域的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)將會(huì)被來(lái)自于鄰近的區(qū)域中的替換數(shù)據(jù)所填充?？梢蕴鎿Q的是，有可能采用這樣一種技術(shù)，即，該技術(shù)主要是使用來(lái)源于為了合并體積而實(shí)際出現(xiàn)的區(qū)域的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)。并非是使用來(lái)自于每一個(gè)位置上的平均的可以獲得的數(shù)據(jù)樣本來(lái)產(chǎn)生最終的數(shù)據(jù)集，登記的數(shù)據(jù)樣本的曲面加權(quán)總和被用于結(jié)合數(shù)據(jù)。在這樣的方案中，在特定位置上的不同的數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)樣本都具有與之相關(guān)聯(lián)的正實(shí)際值。更進(jìn)一步說(shuō)，所有圖像的這些加權(quán)的總和將是1，不具有比零值要小的加權(quán)值，這是為了形成彎曲組合。其他的結(jié)合方案也是可以使用的?；镜南敕ㄊ钱a(chǎn)生來(lái)自于這樣的事實(shí)的加權(quán)，即當(dāng)某一區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)在標(biāo)注符號(hào)為A的數(shù)據(jù)集中時(shí)，其出現(xiàn)在數(shù)據(jù)集B中，在初始的A集合中的其他區(qū)域?qū)⒈徽J(rèn)為是替代區(qū)域，以致這一在初始集合中的替代區(qū)域?qū)?huì)與當(dāng)A的登記結(jié)果產(chǎn)生時(shí)相比有更多的被采樣的機(jī)會(huì)。相比之下，來(lái)自于B的初始區(qū)域有可能僅僅被采樣一次。附圖33顯示的是根據(jù)本文中所描述的方法的合并數(shù)據(jù)集的程序3300的可以效仿 的實(shí)施方案。方法3300可以得到執(zhí)行，例如，通過(guò)附圖1中所示的設(shè)備100中的計(jì)算機(jī)02，或者在附圖2中所示的設(shè)備200中的計(jì)算機(jī)202來(lái)執(zhí)行。對(duì)采樣密度的評(píng)估為了產(chǎn)生加權(quán)，將在初始的數(shù)據(jù)集中對(duì)采樣密度評(píng)估，其代表的是在初始集合中的某一區(qū)域是如何被采樣以致產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的登記結(jié)果的。一種適用于特定的數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本的采樣密度的評(píng)估方式是由兩個(gè)步驟的程序所組成的。首先，被稱(chēng)之為Parzen的評(píng)估步驟先以執(zhí)行，其對(duì)采樣點(diǎn)的密度進(jìn)行評(píng)估，以便在每一個(gè)數(shù)據(jù)集的初始掃描的坐標(biāo)系產(chǎn)生登記的結(jié)果。用于對(duì)這樣的密度進(jìn)行評(píng)估的其他技術(shù)也是可以使用的。在第二個(gè)步驟中，產(chǎn)生的密度被進(jìn)行采樣，由于為了產(chǎn)生登記的集合，對(duì)初始的數(shù)據(jù)集進(jìn)行了采樣。結(jié)果值與特定的區(qū)域被采樣的頻率相關(guān)，從而在登記的數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生特定的樣本，所述的特定數(shù)據(jù)集是在產(chǎn)生總的登記的集合中所使用的。當(dāng)源自于一個(gè)登記的數(shù)據(jù)集中的樣本的數(shù)值比源自于另外一個(gè)集合的相同的樣本的數(shù)值要高時(shí)，前面的一個(gè)樣本被假定為更有可能被用于填充在前面一個(gè)數(shù)據(jù)集中的采樣空洞。緊接著，這一數(shù)值將在產(chǎn)生實(shí)際的加權(quán)中有所使用。樣本有效倌的產(chǎn)牛用于產(chǎn)生加權(quán)的信息的另外一個(gè)來(lái)源被稱(chēng)之為樣本有效性。在數(shù)據(jù)集的內(nèi)插值中，多個(gè)樣本在產(chǎn)生內(nèi)插值的結(jié)果時(shí)是被考慮到的。如果做占用的空間中的大部分或者全部的樣本是位于實(shí)際的立體數(shù)據(jù)之外并被數(shù)據(jù)點(diǎn)的柵格所限定的話，那么樣本的有效性將被認(rèn)為是低于樣本位于立體數(shù)據(jù)之內(nèi)的情況。數(shù)值是與每一個(gè)數(shù)據(jù)樣本相關(guān)聯(lián)的，所述的數(shù)據(jù)樣本被限定為1，如果樣本是完全位于各個(gè)源柵格之內(nèi)的，并且零點(diǎn)位于外側(cè)部。如果樣本被認(rèn)為是部分位于初始的樣本柵格的外部，在I和0之間的數(shù)值將被賦值。樣本越容易被認(rèn)為是在外部，其有效值就越低。已經(jīng)驗(yàn)證的是，其他的方法也可以用于為數(shù)據(jù)集的內(nèi)插值評(píng)估樣本的有效性。權(quán)重因素的計(jì)算和應(yīng)用 為了計(jì)算用于結(jié)合數(shù)據(jù)集的最終加權(quán),來(lái)自于不同的登記數(shù)據(jù)集中的樣本中的每一組都可以認(rèn)為是獨(dú)立的。加權(quán)可以通過(guò)這樣的方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，即，當(dāng)在被考慮的樣本的米樣密度和米樣的有效性沒(méi)有差異時(shí)，實(shí)施方案將相同的加權(quán)賦予每一個(gè)樣本。因此，對(duì)于N個(gè)樣本而言，每一個(gè)加權(quán)就是1/N。在通常的情況下，這些數(shù)值之間都是有差異的，以下的規(guī)則會(huì)起作用。如果一個(gè)樣本不是僅僅等于差異密度的平均值，其加權(quán)將會(huì)低于平均分布。同樣地，如果樣本具有較低的采樣密度，其加權(quán)也同樣是較低的。然而，加權(quán)的總和仍將會(huì)到達(dá)1，而且它們中沒(méi)有任何一個(gè)是負(fù)值。當(dāng)與這些測(cè)量值相比樣本之間不存在差值時(shí)，相同的加權(quán)將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生噪音的平均效應(yīng)。如果各個(gè)單獨(dú)的樣本更有可能用于填充在數(shù)據(jù)集之間的空隙，或者從源數(shù)據(jù)集的外部進(jìn)行采樣，從而達(dá)到相對(duì)于其他的樣本而言更大的程度，它們被賦予的加權(quán)將是較低的。這將導(dǎo)致這種樣本在最終的結(jié)合結(jié)果的產(chǎn)生過(guò)程中的相對(duì)或者絕對(duì)的排除，由此，有可能去除某些加工。之后，結(jié)合圖像的最終結(jié)構(gòu)被對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行加權(quán)總和。除此之外，數(shù)據(jù)也可能在進(jìn)行加和以便補(bǔ)償之前被歸一化，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)使用強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)的明亮度的差異。 對(duì)于結(jié)合的數(shù)據(jù)的內(nèi)容的其他的邏輯性分配，例如，強(qiáng)度信息數(shù)對(duì)比與，例如，多普勒頻移數(shù)值的，其可以被合并到產(chǎn)生權(quán)重的程序中。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)對(duì)多普勒的頻移數(shù)據(jù)進(jìn)行合并時(shí)，有意義的是將周相移動(dòng)變換為復(fù)合域，其中加權(quán)總和可以得到執(zhí)行，而且，之后又可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹芟嘁苿?dòng)。同樣地，產(chǎn)生加權(quán)的程序也具有應(yīng)用到處理特定的成像情況中，例如，在獲取眼球的數(shù)據(jù)集的過(guò)程中出現(xiàn)的眨眼情況。舉例來(lái)說(shuō)，眨眼可以能夠通過(guò)觀察強(qiáng)度數(shù)值的軸向總和來(lái)監(jiān)測(cè)，并將較低的加權(quán)賦予樣本，如果出現(xiàn)由于眨眼所導(dǎo)致的軸向投影是非?；璋档那闆r，在眨眼過(guò)程中捕獲到的A-掃描將不會(huì)顯示出任何結(jié)構(gòu)，因此是昏暗的。人們可以理解的是，本文所描述的方法和設(shè)備也可以采用數(shù)據(jù)值的簡(jiǎn)單結(jié)合，其不具有采用密度和采樣的有效性。一個(gè)實(shí)施例將用于對(duì)數(shù)據(jù)值進(jìn)行平均。同樣地，用于產(chǎn)生登記的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)集本身的附加功能或者變換式的附加功能也都可以在合并過(guò)程中使用。降噪除了降低噪音的效果之外，還可以通過(guò)拉平加權(quán)總和的結(jié)合的效果來(lái)獲得，額外的噪音的降低技術(shù)可以任意被采用。它們既可以應(yīng)用到各個(gè)登記的數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到最終的結(jié)合的數(shù)據(jù)集中。除此之外，合成的噪音降低技術(shù)就可以被使用，對(duì)其周?chē)泥徑臄?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)樣本的附屬性和關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，從而獲得較好的降噪效果。臨界和范圍變換根據(jù)最終結(jié)合和登記的數(shù)據(jù)集的輸出格式，在適用于中間計(jì)算的數(shù)據(jù)格式和最終輸出的數(shù)據(jù)格式之間的變換可能是需要的。在繪制合成的數(shù)據(jù)類(lèi)型的實(shí)施例中，最小/最大的繪制都可以執(zhí)行用于調(diào)整輸出格式的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍。并非要依賴(lài)于上述內(nèi)容，臨界操作可以在數(shù)據(jù)上執(zhí)行，從而去除數(shù)據(jù)范圍的兩端的外層部分。多光點(diǎn)掃描裝置傳統(tǒng)的OCT儀器圖像具有單一的OCT光束和一個(gè)光點(diǎn)，正如附圖1和附圖2中所示。這些附圖對(duì)用于眼科的OCT成像的裝置進(jìn)行了解釋說(shuō)明，然而，人們已經(jīng)意識(shí)到，在這一部分中的概念可以適用到其他的OCT成像的應(yīng)用中。作為一個(gè)實(shí)施例，成像速度的有效提高可以通過(guò)在目標(biāo)物體的組織中使用多條OCT光束和多個(gè)光點(diǎn)來(lái)獲得，而且并列執(zhí)行獲取圖像的程序。附圖34A顯示的是一種裝置，該裝置將兩個(gè)光點(diǎn)投射到視網(wǎng)膜上，這是通過(guò)將兩束光纖的末端放置在準(zhǔn)直透鏡的焦平面上或者放置在焦平面的附近。可以選擇的是，可以使用兩束分開(kāi)的光纖和準(zhǔn)直器，而且將它們進(jìn)行排列，以致被準(zhǔn)直的光束的軸是非平行的。來(lái)自于準(zhǔn)直器的光線從兩個(gè)軸的光束控制裝置中反射到患者的界面視神經(jīng)上。光束的方向控制可以通過(guò)單個(gè)的雙軸鏡面、多個(gè)的單軸的方向控制鏡面(例如，檢流計(jì))、壓力的方向控制部件或者電磁式方向控制部件等等來(lái)進(jìn)行操作。多光點(diǎn)的排列方式也是可行的。附圖34B顯示的是使用了具有在y方向上的快速掃描(即，被稱(chēng)之為YFast)的兩個(gè)成像光點(diǎn)的光柵掃描。附圖34C顯示的是使用了具有在X方向上的快速掃描(即，被稱(chēng)之為XFast)的兩個(gè)成像光點(diǎn)的光柵掃描。在附圖34B和附圖34C所示的特定的實(shí)施例中，光點(diǎn)在相對(duì)于X和Y掃描方向的45度角的方向上進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)這樣的光點(diǎn)排列，就可以獲得XFast的數(shù)據(jù)集，也可以獲得YFast的數(shù)據(jù)集，和/或其他的掃描方式也是可以執(zhí)行的，并可以獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。在成像的過(guò)程中，光線的背向反射或者來(lái)自于目標(biāo)物體的組織反向散射體回射到光纖中，并進(jìn)入到干涉儀，其具有適用于每一個(gè)OCT光束的分隔開(kāi)的成像或檢查通道。在一種方案中，光點(diǎn)的移動(dòng)是連接在一起的，以致兩個(gè)光點(diǎn)都是以相同的掃描方式進(jìn)行移動(dòng)的。多個(gè)順序相連的數(shù)據(jù)集可以有效地獲得，每一個(gè)體積 的總的成像所需時(shí)間減少了。第二個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)集都有影響的移動(dòng)是相關(guān)聯(lián)的。將移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的信息合并到登記程序中可以提高收集數(shù)據(jù)的速度和登記的精度。這樣的概念可以適用于形成具有不止兩個(gè)光點(diǎn)的圖像的應(yīng)用中。附圖35A顯示的是一種成像裝置，該裝置可以對(duì)兩個(gè)獨(dú)立控制的光束分別進(jìn)行掃描，并在組織物體上投影出兩個(gè)光點(diǎn)。光束分裂器或者類(lèi)似倍增裝置被放置在光路徑上，以致來(lái)自于兩個(gè)或更多的獨(dú)立的可控的光束的方向控制裝置中的光線可以在病人的界面上進(jìn)行結(jié)合。來(lái)自于第一干涉儀(A)的光線是通過(guò)第一校準(zhǔn)儀進(jìn)行校準(zhǔn)的，并通過(guò)光束分裂器或者類(lèi)似的光束結(jié)合設(shè)備從第一光束的方向控制裝置中反射到病人的分界面光線。光束的方向控制可以通過(guò)單個(gè)的雙軸鏡面、多個(gè)的單軸的方向控制鏡面(例如，檢流計(jì))、壓力的方向控制部件或者電磁式方向控制部件等等來(lái)進(jìn)行操作。來(lái)自于第二干涉儀(B)的光線是通過(guò)第二校準(zhǔn)儀進(jìn)行校準(zhǔn)的，并通過(guò)上文中提到的光束分裂器或者類(lèi)似的光束結(jié)合設(shè)備從第二光束的方向控制裝置中反射到病人的分界面光線。人們意識(shí)都，干涉儀可以共享子系統(tǒng)，例如，光源，前提是它們能夠?qū)?lái)自于兩個(gè)光點(diǎn)的OCT數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立檢測(cè)。在組織上的每一個(gè)光點(diǎn)的位置都是可以獨(dú)立控制以執(zhí)行掃描方式的。與單個(gè)的光點(diǎn)掃描的OCT系統(tǒng)或者結(jié)合移動(dòng)的多個(gè)光點(diǎn)的掃描裝置進(jìn)行比較，這種獨(dú)立控制的多條光束，多個(gè)光點(diǎn)的掃描路徑可以同時(shí)獲得平行的兩個(gè)獨(dú)立掃描的數(shù)據(jù)集。附圖35B顯示的是一種可以效仿的掃描方式，其要求YFast的數(shù)據(jù)集具有光點(diǎn)A，以及XFast的數(shù)據(jù)集具有光點(diǎn)B。一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，僅僅需要執(zhí)行一幅圖像的獲取來(lái)得到兩個(gè)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集。第二個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)于兩個(gè)數(shù)據(jù)集的移動(dòng)影響是相互關(guān)聯(lián)的。將移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的信息合并到登記程序中可以提高收集數(shù)據(jù)的速度和登記的精度。第三個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，獨(dú)立控制的多個(gè)光點(diǎn)的掃描方案是位于數(shù)據(jù)集之間的目標(biāo)物體的位置與按照順序獲得的分開(kāi)的數(shù)據(jù)集相比是更為類(lèi)似的，提高了收集效率和最終的登記結(jié)果。這一概念可以適用到形成具有不止兩條光束和不止兩個(gè)光點(diǎn)的圖像的應(yīng)用中。
多條光束的掃描方案被描述為對(duì)數(shù)據(jù)的處理程序和上文中描述的移動(dòng)修正是相互促進(jìn)和互補(bǔ)的。然而，上文中所描述的數(shù)據(jù)處理程序和移動(dòng)修正可以從多條光束的掃描中來(lái)分別進(jìn)行實(shí)踐。同樣地，多條光束的掃描可以通過(guò)數(shù)據(jù)的處理程序、移動(dòng)修正和上文中所描述的合并方法來(lái)分別進(jìn)行實(shí)踐。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明的可以效仿的實(shí)施方案就是一種處理數(shù)據(jù)集的方法。該方法包括計(jì)算，所述計(jì)算是以目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值，一個(gè)或者更多的三維變換式為基礎(chǔ)的，每一個(gè)變換式都與各個(gè)三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是目標(biāo)物體上的至少部分重疊的區(qū)域。計(jì)算包括對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估，這是通過(guò)(a)計(jì)算(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相關(guān)度，以及(b)對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估。所述方法可以進(jìn)一步包括將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到其各自的三維數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到對(duì)應(yīng)于各自的三維數(shù)據(jù)集所衍生的三維數(shù)據(jù)集中，從而獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集。在一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，對(duì)目標(biāo)函數(shù)的評(píng)估包括證實(shí)(i)在變換狀態(tài)下的 兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，每一個(gè)三維數(shù)據(jù)集都是一組從目標(biāo)物體的區(qū)域中獲取的信號(hào)的數(shù)值，而且其中證實(shí)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度包括對(duì)信號(hào)數(shù)值之間的差值進(jìn)行補(bǔ)償。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，對(duì)目標(biāo)函數(shù)的評(píng)估可以包括對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，包括對(duì)第一和第二個(gè)三維變換式進(jìn)行計(jì)算，而且其中所述的應(yīng)用包括將第一個(gè)三維變換式應(yīng)用到第一個(gè)三維數(shù)據(jù)集中，以及將第二個(gè)三維變換式應(yīng)用到第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集中，從而分別獲得第一和第二個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，而且進(jìn)一步將第一和第二個(gè)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素結(jié)合起來(lái)，以便得到合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，分別相對(duì)于第一或第二個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集具有改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，結(jié)合數(shù)據(jù)元素的步驟進(jìn)一步包括將第一和第二個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素的貢獻(xiàn)調(diào)整到合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集中，這是以第一和第二個(gè)三維變換式的至少一種特性為基礎(chǔ)的。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，第一和第二個(gè)三維變換式的至少一種特性是采樣密度。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，調(diào)整貢獻(xiàn)可以進(jìn)一步包括計(jì)算第一和第二個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素的加權(quán)總和。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法可以進(jìn)一步包括使用第一掃描方式來(lái)獲取第一個(gè)三維數(shù)據(jù)集，和使用第二掃描方式來(lái)獲取第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集，其中第一和第二掃描方式是互補(bǔ)的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，互補(bǔ)的掃描方式是光柵掃描。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，光柵掃描是相互垂直的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法可以進(jìn)一步包括重復(fù)計(jì)算一個(gè)或者更多的三維變換式。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法可以進(jìn)一步包括計(jì)算一個(gè)或者更多的三維變換式是通過(guò)使用對(duì)所述的目標(biāo)函數(shù)數(shù)值最優(yōu)化的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法可以進(jìn)一步包括計(jì)算一個(gè)或者更多的三維變換式是通過(guò)使用多種分辨率的數(shù)值最優(yōu)化的方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，目標(biāo)物體是從眼睛、視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜中的小凹、視覺(jué)神經(jīng)的前端或者眼角膜所組成的組中選取的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法可以進(jìn)一步包括得到與第一時(shí)間點(diǎn)相關(guān)的第一移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，得到與第二時(shí)間點(diǎn)相關(guān)的第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，并將第一和第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比，從而追蹤第一和第二時(shí)間點(diǎn)之間的數(shù)量上的變化。目標(biāo)物體可以與病人相關(guān)聯(lián)。 在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，第一和第二時(shí)間點(diǎn)分別與病人到衛(wèi)生保健部門(mén)的第一和第二次訪問(wèn)相對(duì)應(yīng)。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，第一和第二時(shí)間點(diǎn)分別與針對(duì)病人的掃描的第一和第二次活動(dòng)相對(duì)應(yīng)。所述的病人活動(dòng)的實(shí)施例可以執(zhí)行衛(wèi)生保健部門(mén)中進(jìn)行相同或者類(lèi)似的活動(dòng)。所述的活動(dòng)可以在家完成。掃描設(shè)備可以是使用在衛(wèi)生保健部門(mén)中所使用的相同的設(shè)備，或者使用經(jīng)過(guò)改裝的適合病人在家使用的設(shè)備。舉例來(lái)說(shuō)，掃描儀是可以操作地連接到臺(tái)式電腦或者便攜式電腦上的，或者甚至是可以集成到或者可以連接到手持式的設(shè)備上的。所述的手持式的設(shè)備的一種實(shí)施例是移動(dòng)電話。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)A-掃描來(lái)捕獲的，并且其中一個(gè)或者更多的三維變換式都是與三維位移相關(guān)聯(lián)的，三維位移都具有一個(gè)A-掃描。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括對(duì)三維數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理是通過(guò)從圖像的再次采樣、降噪、A-掃描的特征的形成、傾斜補(bǔ)償和復(fù)制補(bǔ)償方法所組成的組中選出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。三維數(shù)據(jù)集也可以包括至少?gòu)?qiáng)度數(shù)據(jù)、多普勒頻移數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的其中之
o在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，衍生的三維數(shù)據(jù)集包括至少多普勒頻移數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的其中之一。本發(fā)明的另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含有各種模塊，這些模塊被配置用于執(zhí)行本文中所揭示的方法中的各個(gè)步驟。本發(fā)明的又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種非瞬間的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在其上具有指令序列，當(dāng)通過(guò)中央處理器來(lái)運(yùn)行時(shí)，其可以驅(qū)動(dòng)中央處理器進(jìn)行計(jì)算，這是以目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值、一個(gè)或者更多的三維變換式為基礎(chǔ)的，所述的三維變換式都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是目標(biāo)物體上的至少部分重疊的區(qū)域，其中指令可以驅(qū)動(dòng)中央處理器計(jì)算出一個(gè)或更多的三維變換式，包括指令導(dǎo)致中央處理器對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估這是通過(guò)以下步驟進(jìn)行的(a)計(jì)算出(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度，以及(b)對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估。
當(dāng)通過(guò)中央處理器來(lái)執(zhí)行時(shí)，指令序列可以進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)中央處理器將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到各個(gè)三維數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到衍生的三維數(shù)據(jù)集中，從而獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集。本發(fā)明的另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案是一種處理OCT數(shù)據(jù)集的方法。該方法包括獲得兩個(gè)或者更多的三維OCT數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集代表的是在目標(biāo)物體上的至少部分重疊的區(qū)域，其中至少一個(gè)數(shù)據(jù)集是通過(guò)使用與至少一個(gè)其他的數(shù)據(jù)集相互補(bǔ)的掃描方式來(lái)獲得的，并且為每一個(gè)使用了目標(biāo)函數(shù)的數(shù)據(jù)集計(jì)算出三維變換式。目標(biāo)函數(shù)(a)支持在變換狀態(tài)下的安慰數(shù)據(jù)集之間的相似度的計(jì)算，以及(b)對(duì)目標(biāo)物體于相對(duì)成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到其各自的數(shù)據(jù)集中，從而獲得至少一個(gè)修正后的數(shù)據(jù)集。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，相似度的計(jì)算是以至少?gòu)?qiáng)度數(shù)據(jù)、振幅數(shù)據(jù)、相位數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的其中之一為基礎(chǔ)的。
在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，用于計(jì)算相似度的數(shù)據(jù)被進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理使用抑制噪音、傾斜補(bǔ)償、OCT信號(hào)復(fù)制修正、數(shù)據(jù)整理或者上述方法的結(jié)合使用來(lái)進(jìn)行的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，三維變換式被適用到其各自的三維數(shù)據(jù)集中，這是通過(guò)對(duì)至少?gòu)?qiáng)度數(shù)據(jù)、相位數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的其中之一進(jìn)行變換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，對(duì)在變換狀態(tài)下的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度的計(jì)算的證實(shí)包括對(duì)出在變換狀態(tài)下的三維數(shù)據(jù)集中選出的數(shù)據(jù)值之間的差值進(jìn)行補(bǔ)償。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)值之間的差異的補(bǔ)償包括使用差值的平方和、變量、差值的絕對(duì)值的總和，或者上述數(shù)值的結(jié)合。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，第一個(gè)三維變換式被適用到第一三維數(shù)據(jù)集中，和第二個(gè)三維變換式被適用到第二三維數(shù)據(jù)集中，從而分別獲得對(duì)和第二移動(dòng)修正的三維數(shù)據(jù)集。該方法進(jìn)一步包括通過(guò)對(duì)來(lái)自于第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行結(jié)合的方式來(lái)合并第一和第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，從而獲得與各自的第一或者第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集相比的具有改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量的合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，第一和第二個(gè)三維變換式具有某些特性，而且其中合并第一和第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集可以進(jìn)一步包括把數(shù)據(jù)元素的貢獻(xiàn)調(diào)整到合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集中，這是以第一和第二個(gè)三維變換式的至少一種特性為基礎(chǔ)的。第一或者第二三維變換式的至少一種特性可以包括采樣密度。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，合并第一和第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集包括計(jì)算出第一和第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素的加權(quán)總和。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，互補(bǔ)的掃描方式是光柵掃描。光柵掃描是相互垂直的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括重復(fù)計(jì)算三維變換式。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括通過(guò)多分辨率的數(shù)值最優(yōu)化方法來(lái)計(jì)算三維變換式。在另外一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，目標(biāo)物體是從眼睛、視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜中的小凹、視覺(jué)神經(jīng)的前端或者眼角膜所組成的組中選取的。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，來(lái)自于第一時(shí)間點(diǎn)的至少第一和第二數(shù)據(jù)集被進(jìn)行處理，從而獲得第一移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，其與第一時(shí)間點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，以及來(lái)自于第二時(shí)間點(diǎn)的至少第三和第四數(shù)據(jù)集被進(jìn)行處理，從而獲得第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，其與第二時(shí)間點(diǎn)相關(guān)聯(lián)；而且其中所述方法可以進(jìn)一步包括將移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集或者來(lái)自于移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集的測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，從而追蹤在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)的數(shù)量上的變化。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，三維數(shù)據(jù)集包括A-掃描，而且更進(jìn)一步的是，其中每一個(gè)三維數(shù)據(jù)集都包含由一組數(shù)據(jù)通道，數(shù)據(jù)通道包括至少以下因素的其中之一強(qiáng)度、振幅、相位、多普勒頻移或者偏振信號(hào)，所述方法進(jìn)一步包括把所述的數(shù)據(jù)通道組與來(lái)自于OCT數(shù)據(jù)集的每一個(gè)A-掃描關(guān)聯(lián)起來(lái)。在又一個(gè)可以效仿的實(shí)施方案中，三維數(shù)據(jù)集包括A-掃描，而且更進(jìn)一步的是，其中三維變換式是與具有A-掃描的三維位移相關(guān)聯(lián)的。實(shí)施范例實(shí)施例1
附圖16A到附圖16C顯示的是，人類(lèi)視網(wǎng)膜上的視覺(jué)神經(jīng)的前端的兩個(gè)互補(bǔ)的OCT體積的獲取，登記和合并。附圖16A和16B都顯示出對(duì)使用了兩個(gè)相互垂直的掃描方向所獲得的相同的體積的三維OCT圖像的解釋說(shuō)明。附圖FIG. 16C顯示的是通過(guò)使用本發(fā)明中所描述的方法的可以效仿的實(shí)施方案的兩幅圖像的合并結(jié)果。具有IOlkHz的軸向掃描速度的原型光譜/傅里葉域的OCT系統(tǒng)被用于獲取在橫向方向上以400x400的像素進(jìn)行掃描的范圍超過(guò)6x6mm的體積。每一個(gè)體積都是在大約2秒的時(shí)間內(nèi)得到的。第一體積數(shù)據(jù)集是通過(guò)在X方向上具有快速掃描的光柵掃描來(lái)獲得的，其被標(biāo)記為XFast。第二體積的數(shù)據(jù)集是通過(guò)在y方向上具有快速掃描的光柵掃描來(lái)獲得的，其被標(biāo)記為YFast。第一和第二體積的數(shù)據(jù)集都是在視網(wǎng)膜中的大致相同的區(qū)域中獲得的，但是在軸向方向上和在橫向的方向上都出現(xiàn)失真，這是由于在獲取數(shù)據(jù)的期間發(fā)生的眼球移動(dòng)所導(dǎo)致的。能夠產(chǎn)生最終的合并后的數(shù)據(jù)集的可以效仿的實(shí)施例的應(yīng)用都已經(jīng)經(jīng)過(guò)了移動(dòng)修正，而且代表的是真實(shí)的沒(méi)有失真的視網(wǎng)膜的形態(tài)。應(yīng)用到這一數(shù)據(jù)集上的處理時(shí)間大約是3分鐘，其使用的是在標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)中的圖形卡(ATI Radeon 5850)加速核。目前，在眼科成像中使用的商用OCT系統(tǒng)具有的軸向掃描速度是25到50kHz，而且所獲得的數(shù)據(jù)集是由在橫向方向上進(jìn)行軸向掃描的200x200像素的數(shù)據(jù)組所組成的。因此，處理時(shí)間將會(huì)比處理那些較小的數(shù)據(jù)集的時(shí)間要快很多。除此之外，值得期待的是，隨著圖形卡和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，處理時(shí)間也能夠大幅加快。附圖17A到17C對(duì)本文中所描述的方法的應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行解釋說(shuō)明。尤其是，附圖17A和附圖17B都顯示出OCT的底片視圖，這些視圖是從以垂直的方向進(jìn)行掃描所獲得的兩個(gè)體積的OCT數(shù)據(jù)集中得到的。附圖17C顯示的是根據(jù)本文中所描述的可以效仿的方法的對(duì)兩個(gè)OCT圖像進(jìn)行合并的結(jié)果。這些OCT的底片視圖是通過(guò)對(duì)圖像中的每一個(gè)橫向像素沿著每一個(gè)A-掃描的方向的軸向強(qiáng)度進(jìn)行加和來(lái)產(chǎn)生。具有IOlkHz的軸向掃描速度的原型光譜/傅里葉域的OCT系統(tǒng)被用于獲取在橫向方向上以400x400的像素進(jìn)行掃描的范圍超過(guò)6x6mm的體積。每一個(gè)體積都是在大約2秒的時(shí)間內(nèi)得到的。第一體積數(shù)據(jù)集是通過(guò)在X方向(XFast掃描)上具有快速掃描的光柵掃描來(lái)獲得的并被顯示在附圖17A中。由于眼睛和頭部的移動(dòng)所導(dǎo)致的移動(dòng)加工都是可見(jiàn)的，可以看做是數(shù)據(jù)集中的水平連續(xù)。第二體積數(shù)據(jù)集是通過(guò)在y方向(YFast掃描)上具有快速掃描的光柵掃描來(lái)獲得的并被顯示在附圖17B中。由于眼睛和頭部的移動(dòng)所導(dǎo)致的移動(dòng)加工都是可見(jiàn)的，可以看做是數(shù)據(jù)集中的垂直連續(xù)。能夠產(chǎn)生最終的合并后的數(shù)據(jù)集的移動(dòng)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用都已經(jīng)經(jīng)過(guò)了移動(dòng)修正。這些從移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集中產(chǎn)生的OCT底片視圖被顯示在附圖17C，并代表的是真實(shí)的沒(méi)有失真的視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)。如果是數(shù)據(jù)代表的是輸入數(shù)據(jù)集的至少其中之一的情況，在代表初始的未經(jīng)修正的輸入數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)中的間隙被填充到登記和合并后的數(shù)據(jù)集中。最后，由于眼球的移動(dòng)可能會(huì)更有利于手持式的OCT成像儀器，本文中所描述的可以效仿的實(shí)施方案都可以與手持式的OCT儀器結(jié)合使用，從而對(duì)移動(dòng)失真、登記的數(shù)據(jù)集和合并的多個(gè)數(shù)據(jù)集做出修正。附圖18A到附圖18C顯示的是二維(2D)的橫截面圖像，其是從三維(3D)的OCT體積中抽取出來(lái)的。沿著3D的OCT體積(附圖18A)的慢軸掃描方向抽取的2D圖像具有在X方向上的快速掃描，其顯示在附圖18A中。在獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中發(fā)生的重要的眼球移動(dòng)在作為結(jié)果的2D圖像的視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生失真。沿著3D的OCT體積(附圖18B)的慢軸掃描方向抽取的2D結(jié)構(gòu)圖像具有在y方向上的快速掃描，其顯示在附圖18B中。附圖18C顯示的是根據(jù)本發(fā)明中所描述的可以效仿的方法的兩幅圖像的合成結(jié)果。
在獲取數(shù)據(jù)的期間發(fā)生的重要的眼球移動(dòng)會(huì)在作為結(jié)果的2D圖像的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生失真。通過(guò)將來(lái)自于第一(附圖18A)和第二(附圖18B)的強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行登記和合并,登記和合并后的3D數(shù)據(jù)集就可以產(chǎn)生了。從登記和合并后的3D數(shù)據(jù)集中抽取出來(lái)的2D的橫斷面的結(jié)構(gòu)圖像顯示在附圖18C中。除了顯示出眼球修正后的視網(wǎng)膜的形態(tài)之外，從登記和合并后的3D數(shù)據(jù)集中抽取出來(lái)的2D的橫截面圖像顯示為具有改進(jìn)的對(duì)比度和信噪比。輸入體積中的無(wú)規(guī)則的斑點(diǎn)噪音也有所降低。2D的橫截面圖像也可以從3D的OCT體積中沿著彎曲的掃描軌道進(jìn)行提取。附圖19B到附圖19D顯示的是2D的數(shù)據(jù)集，其是沿著在附圖19A中所示的環(huán)形軌道進(jìn)行提取的。附圖19A顯示的是圍繞在OCT底片圖像的右上方的視覺(jué)神經(jīng)的前端周?chē)沫h(huán)形繪圖。附圖19A和附圖19B顯示的是2D的環(huán)形圖像，其是通過(guò)在垂直方向上進(jìn)行掃描來(lái)獲得的。附圖19D顯示的是根據(jù)本發(fā)明所描述的方法所獲得的作為結(jié)果的合并后的圖像。在進(jìn)行移動(dòng)修正和登記之前，眼球的移動(dòng)在視網(wǎng)膜的形態(tài)上出現(xiàn)失真并導(dǎo)致出現(xiàn)間斷的情況，正如圖像中的左邊和中間所示的情況，其顯示的是2D的環(huán)形數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是從第一個(gè)3D的OCT體積中提取的，所述的第一個(gè)3D的OCT體積是通過(guò)在x方向上的快速掃描來(lái)獲得的，而且第二個(gè)3D的OCT體積是通過(guò)在y方向山的快速掃描來(lái)獲得的。正如附圖19D中所示，從移動(dòng)修正和合并后的3D的OCT數(shù)據(jù)集中提取的2D的數(shù)據(jù)集顯示為具有連續(xù)的數(shù)據(jù)，移動(dòng)修正和改進(jìn)的對(duì)比度和信噪比。在眼科的診斷和青光眼的管理過(guò)程中，圍繞在視覺(jué)神經(jīng)的前端周?chē)沫h(huán)形掃描，一種被稱(chēng)之為環(huán)乳突的掃描，這是一種標(biāo)準(zhǔn)的OCT掃描方式。正如從附圖19A到附圖19D所看到的那樣，實(shí)際的環(huán)形掃描圖像的質(zhì)量通過(guò)多個(gè)體積的登記和合并過(guò)程得以提高。實(shí)際的掃描對(duì)三維數(shù)據(jù)中的移動(dòng)失真進(jìn)行了補(bǔ)償，而且具有改進(jìn)的信號(hào)，較低的斑點(diǎn)噪音和改進(jìn)的連續(xù)層。這種在圖像質(zhì)量上出現(xiàn)的改進(jìn)將進(jìn)一步提高自動(dòng)登記的性能，其被用于確定環(huán)乳突掃描的位置，以便從體積數(shù)據(jù)集中進(jìn)行自動(dòng)提取。登記和合并后的數(shù)據(jù)集也可以通過(guò)使用自動(dòng)形態(tài)分析來(lái)進(jìn)行處理，例如，指示和定量測(cè)量視網(wǎng)膜層的片段，所述視網(wǎng)膜層可以是例如，神經(jīng)纖維層。數(shù)據(jù)集的質(zhì)量的改進(jìn)將會(huì)提高自動(dòng)分段和其他的形態(tài)測(cè)量的重復(fù)性?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案結(jié)合有特征的定量分析，例如，受損結(jié)構(gòu)和大小尺寸，包括損，例如，玻璃疣、視網(wǎng)膜下積液，或者脈絡(luò)膜中的血管隔膜可以用于診斷，和對(duì)與黃斑部退化和糖尿病的視網(wǎng)膜癥相關(guān)的老年人疾病的病程進(jìn)行監(jiān)控。附圖20顯示的是以1100x1100的橫向像素進(jìn)行掃描的人類(lèi)視網(wǎng)膜中12mm X 12mm區(qū)域的大型的數(shù)據(jù)集。200kHz的軸向掃描速度的掃描源/傅里葉域的OCT成像系統(tǒng)是在1050nm下進(jìn)行操作的，并具有大約5 u m的軸向分辨率，其被用于獲得多個(gè)3D的OCT體積數(shù)據(jù)集。大約為6. 4秒的獲取時(shí)間要比通常在眼科應(yīng)用中所需的時(shí)間長(zhǎng)，這是由于眼球的運(yùn)動(dòng)和眨眼限制了獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間。正如在附圖21A中所示，第一個(gè)3D數(shù)據(jù)集是通過(guò)具有在X方向上的快速掃描的光柵掃描來(lái)獲取的，顯示出眼睛的眨動(dòng)出現(xiàn)在獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中。眼睛的眨動(dòng)本身清楚地表現(xiàn)為一個(gè)長(zhǎng)距離的黑暗區(qū)域，其與OCT的底片圖像中的視網(wǎng)膜數(shù)據(jù)中的間隙有關(guān)。正如在附圖21B中所示，第二個(gè)3D數(shù)據(jù)集通過(guò)具有在y方向上的快速掃描的光柵掃描來(lái)獲取的，顯示出小的圖像失真。正如附圖21C所示，可以效仿的實(shí)施方案的應(yīng)用形成了移動(dòng)修正的體積，以致在視網(wǎng)膜的圖像中的與第一體積(XFast光柵)相關(guān)的間隙被來(lái)自于第二體積的數(shù)據(jù)所填充，第二體積具有互補(bǔ)的掃描方式(YFast光柵)，從而產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹亟ǖ暮鸵苿?dòng)修正的數(shù)據(jù)集?？梢孕Х碌母鞣N實(shí)施方案能夠獲得較大型的數(shù)據(jù)集， 而且，與之前可能通過(guò)對(duì)移動(dòng)失真的結(jié)果以及遺失的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)集中的間隙進(jìn)行補(bǔ)償?shù)墨@取時(shí)間相比，其具有較長(zhǎng)的獲取時(shí)間。同樣也有可能的是使用可以效仿的實(shí)施方案來(lái)登記和合并不止兩個(gè)數(shù)據(jù)集。附圖22A顯示的是2D橫斷面的圖像，其是從12mmx12mm的3D OCT數(shù)據(jù)集中以I IOOx1100的軸向掃描在橫向方向上提取出來(lái)的。重要的眼球運(yùn)動(dòng)和數(shù)據(jù)集的中斷可以在未經(jīng)修正的OCT的底片圖像的實(shí)施例中看到。6個(gè)體積的總數(shù)是由3個(gè)XFast和3個(gè)YFast光柵掃描的圖案組成的，它們是被連續(xù)地獲取的。在一種可效仿的實(shí)施方案中的應(yīng)用產(chǎn)生的移動(dòng)修正和合并的3D數(shù)據(jù)集同時(shí)結(jié)合了來(lái)自全部6個(gè)數(shù)據(jù)集的信息。附圖22B顯示的是一個(gè)2D橫截面的圖像，其是從移動(dòng)修正和合并中提取出來(lái)的。作為結(jié)果的圖像顯示的是實(shí)際的視網(wǎng)膜的外形，填充在數(shù)據(jù)的間隙中，并且明確地顯示出改進(jìn)的對(duì)比度和信噪比。使用圖像卡(GPU)來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理的時(shí)間是分鐘90。數(shù)據(jù)集的OCT的底片圖像顯示出包括視神經(jīng)的前端的綜合的結(jié)構(gòu)信息，而且，視網(wǎng)膜中的小凹可以具有一個(gè)合并的體積。上文中所描述的結(jié)果顯示出這樣一種可能性，即在潛在的任意方向上沿著任意的軌道從3D數(shù)據(jù)集中提取2D圖像。除了提取2D圖像之外，3D數(shù)據(jù)集也可以從較大的體積中提取。這對(duì)于在數(shù)據(jù)集中所含有的特征的基礎(chǔ)上，對(duì)將要被提取的區(qū)域進(jìn)行限定將是十分有用的。附圖23是一幅流程圖，其對(duì)兩個(gè)3D的OCT數(shù)據(jù)集(數(shù)據(jù)集I和數(shù)據(jù)集2)的獲取、移動(dòng)修正和合并的過(guò)程進(jìn)行了解釋說(shuō)明。負(fù)載的特征，視神經(jīng)的前端在移動(dòng)修正和合并數(shù)據(jù)集中被識(shí)別。從被識(shí)別的特征(或者特性)的位置和/或方位來(lái)看，將要被提取的數(shù)據(jù)集是被限定了的?？梢詫?duì)被提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析或者處理的操作，包括分段。數(shù)據(jù)或者經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行定量分析，例如，神經(jīng)纖維層的厚度的測(cè)量，正如在附圖23中所示，靠下側(cè)的右邊。視神經(jīng)層的厚度的測(cè)量被用于青光眼的監(jiān)控的診斷。目前，由于眼球運(yùn)動(dòng)的變化測(cè)量對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量來(lái)說(shuō)是一種重要的誤差來(lái)源，例如，視網(wǎng)膜的纖維層的厚度，這一可以效仿的實(shí)施方案提高了疾病的診斷和對(duì)病程的追逐的敏感度。登記和合并也可以與其他主要的眼睛疾病的形態(tài)特征的評(píng)估(例如，老年性黃斑變性和糖尿病的視網(wǎng)膜病)結(jié)合使用。這會(huì)形成數(shù)據(jù)庫(kù)，其代表的是實(shí)際的沒(méi)有移動(dòng)失真的視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)，而且，其可以重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)集到視網(wǎng)膜的特征的登記。這種重復(fù)的登記可以進(jìn)行對(duì)特征的評(píng)估和時(shí)間范圍內(nèi)的變化的比較，例如,檢查到檢查的重復(fù)。附圖24A到附圖24C顯示的是來(lái)自于3對(duì)獨(dú)立的3D數(shù)據(jù)集的輸入數(shù)據(jù)(在頂端)和移動(dòng)修正和合并結(jié)果(在底部)。每一對(duì)數(shù)據(jù)集(即，附圖24A，附圖24B和24C)都包含有一個(gè)Xfast和Yfast的光柵掃描的數(shù)據(jù)集。這3對(duì)3D數(shù)據(jù)集是按照順序從相同的眼睛中獲得的。在合并之后，視神經(jīng)的前端的位置得以識(shí)別，而且環(huán)乳突的2D圖像得以從3D數(shù)據(jù)集中提取出來(lái)，正如附圖25A到附圖25C所示。附圖25A，25B和25C顯示的是源自輸入數(shù)據(jù)集中不相交的集合中的3D的登記和合并的3D數(shù)據(jù)集的其余部分。附圖2 ，25E和25F顯示的是從這些數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)數(shù)據(jù)集中的實(shí)際的環(huán)乳突的環(huán)狀掃描的提取，使用的是具有環(huán)形繪圖的面部底片的投影來(lái)直接觀測(cè)的。附圖26A到附圖26C顯示的是從相關(guān)的未經(jīng)登記的輸入數(shù)據(jù)集中提取的2D數(shù)據(jù)， 其中從移動(dòng)修正和合并后的數(shù)據(jù)中提取的相同的數(shù)據(jù)顯示在附圖27A到附圖27C中。附圖26A，26B和26C顯示的是對(duì)應(yīng)于附圖24A，24B和24C中所示的XFAST數(shù)據(jù)集的被提取的實(shí)際的環(huán)乳突的掃描。附圖27A，27B和27C顯示的是對(duì)應(yīng)于附圖24A，24B和24C中所示的登記和合并后的數(shù)據(jù)集的被提取的實(shí)際的環(huán)乳突的掃描。從登記和合并的數(shù)據(jù)集中提取的掃描在這些與從XFAST的輸入數(shù)據(jù)集中提取的掃描相比的掃描中顯示出較小的差異。這表明，可以通過(guò)這一方法提高重復(fù)性。在進(jìn)行移動(dòng)修正和合并(附圖26A到附圖26C)之前，在數(shù)據(jù)中存在著相當(dāng)多的移動(dòng)加工和間隙。值得注意的是，在圖像中的垂直線有助于顯示出在圖像中的血管的相對(duì)位置。血管并不是很好地對(duì)齊的，這表明眼球運(yùn)動(dòng)在圖像的理想?yún)^(qū)域中產(chǎn)生了誤差。在移動(dòng)修正和合并(附圖27A到附圖27C)之后，數(shù)據(jù)集顯示出實(shí)際的視網(wǎng)膜的形態(tài)，而且出現(xiàn)改進(jìn)的對(duì)比度和信噪比。值得注意的是，在圖像中的垂直線有助于顯示出血管的相對(duì)位置。在移動(dòng)修正的圖像中的血管得到很好地對(duì)齊，這表明視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)中有改進(jìn)的登記，而且在OCT的數(shù)據(jù)集之間有改進(jìn)的重復(fù)性。實(shí)施例2該實(shí)施例適用于移動(dòng)修正和合并成對(duì)的三維數(shù)據(jù)集的情況，所述的三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)垂直的光柵掃描方式來(lái)獲得的。適用于移動(dòng)修正的可以效仿的方法將結(jié)合以數(shù)學(xué)的方式進(jìn)行詳細(xì)描述，包括目標(biāo)函數(shù)的建立，變換式的計(jì)算和對(duì)移動(dòng)修正后的3D-0CT數(shù)據(jù)集的合并。同樣也展示出使用圖形卡的調(diào)整，多種分辨率的方法，預(yù)處理過(guò)程和加速過(guò)程的各種實(shí)施例。1.1基本操作在時(shí)間域中的OCT的一種深度掃描是通過(guò)移動(dòng)鏡面來(lái)完成的，所述鏡面對(duì)參考光束進(jìn)行反射。在參考臂的鏡面距離組織的深度輪廓上有多遠(yuǎn)的不同位置可以通過(guò)使用探測(cè)器來(lái)進(jìn)行重構(gòu)。因此，時(shí)間域內(nèi)的OCT包括在某一范圍內(nèi)對(duì)參考臂的鏡面進(jìn)行掃描，從而形成深度或者軸向的掃描。在傅里葉或者頻率域內(nèi)的0CT，從另外一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，深度掃描可以通過(guò)使用寬帶干涉來(lái)立即獲得。探測(cè)器陣列和分散性的單元可以用于記錄干涉光波的光譜范圍。從這些深度掃描中，可以對(duì)信息進(jìn)行重構(gòu)。由于在傅里葉域內(nèi)的OCT免除了移動(dòng)參考臂的鏡面的必要性，因此，掃描速度得以相當(dāng)大程度的提高。使用掃描激光的掃描源的OCT系統(tǒng)具有類(lèi)似的特征，而且是以高速進(jìn)行操作的。對(duì)單個(gè)軸向的掃描或者A-掃描進(jìn)行的掃描可以將模型建立為在時(shí)間t中的位置函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種用于處理數(shù)據(jù)集的方法，該方法包括計(jì)算，以目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值、一個(gè)或更多的三維變換式為基礎(chǔ)，每一個(gè)變換式都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是目標(biāo)物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中所述的計(jì)算包括對(duì)目標(biāo)函數(shù)通過(guò)以下步驟進(jìn)行評(píng)估(a)計(jì)算出在(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度，和(b)對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器之間的移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估；以及將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到其各自的三維數(shù)據(jù)集中或者應(yīng)用到與各自的三維數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的衍生的三維數(shù)據(jù)集中，從而獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估包括對(duì)在(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間相似度進(jìn)行驗(yàn)證。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中的方法，其中每一個(gè)三維數(shù)據(jù)集都是從目標(biāo)物體的區(qū)域中獲取的信號(hào)的一組數(shù)值，并且對(duì)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度的驗(yàn)證包括對(duì)其中的信號(hào)數(shù)值的差值進(jìn)行補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估包括對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器之間的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中所述的計(jì)算包括對(duì)第一和第二三維變換式進(jìn)行計(jì)算，而且其中所述的應(yīng)用包括將第一個(gè)三維變換式應(yīng)用到第一三維數(shù)據(jù)集中和將第二個(gè)三維變換式應(yīng)用到第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集中，從而分別獲得第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集，以及進(jìn)一步包括對(duì)第一和二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行合并，從而獲得合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，與各個(gè)第一或第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集相比，合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集具有改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中的方法，其中所述的對(duì)數(shù)據(jù)元素進(jìn)行的合并進(jìn)一步包括將第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素的貢獻(xiàn)調(diào)整為合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，這是以第一和第二三維變換式的至少一個(gè)特征為基礎(chǔ)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中的方法，其中第一或第二三維變換式中的至少一個(gè)特性是采樣密度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6中的方法，其中所述的調(diào)整進(jìn)一步包括計(jì)算出第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素的加權(quán)總和。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)使用第一掃描方式來(lái)獲得第一三維數(shù)據(jù)集，和通過(guò)第二掃描方式來(lái)獲得第二三維數(shù)據(jù)集，其中第一和第二掃描方式是互補(bǔ)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中的方法,其中互補(bǔ)式的掃描方式是光柵掃描。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中的方法，其中光柵掃描是相互垂直的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括對(duì)一個(gè)或更多的三維變換式進(jìn)行重復(fù)計(jì)算。
13.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)使用數(shù)值最優(yōu)化方法來(lái)計(jì)算一個(gè)或更多的三維變換式。
14.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括對(duì)一個(gè)或更多的三維變換式進(jìn)行的計(jì)算是通過(guò)使用多分辨率的數(shù)值最優(yōu)化方法來(lái)進(jìn)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中目標(biāo)物體是從由人眼、視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜的中央凹、視神經(jīng)的前端或者眼角膜所組成的組中選取的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括獲得與第一時(shí)間點(diǎn)相關(guān)的第一移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，獲得與第二時(shí)間點(diǎn)相關(guān)的第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，以及把第一和第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比，從而跟蹤在第一和第二時(shí)間點(diǎn)之間的數(shù)量上的變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中的方法，其中目標(biāo)物體是與病人有關(guān)的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17中的方法，其中第一和第二時(shí)間點(diǎn)分別與病人到衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)的第一和第二次訪問(wèn)相對(duì)應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17中的方法，其中第一和第二時(shí)間點(diǎn)分別與提供要掃描的物體的病人的第一和第二次活動(dòng)相對(duì)應(yīng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)A-掃描來(lái)獲取的，而且更進(jìn)一步的是，其中一個(gè)或更多的三維變換式是與具有每一個(gè)A-掃描的三維位移相關(guān)聯(lián)的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)一種方法對(duì)三維數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，所述方法選自由圖像的再次采樣、降噪、產(chǎn)生A-掃描特征、傾斜補(bǔ)償和外轉(zhuǎn)補(bǔ)償方法所組成的組。
22.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中三維數(shù)據(jù)集包括強(qiáng)度數(shù)據(jù)、多普勒頻移數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的至少其中之一。
23.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中衍生的三維數(shù)據(jù)集包括多普勒頻移數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的至少其中之一。
24.一種適用于處理數(shù)據(jù)集的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括計(jì)算模塊，該模塊被配置用于進(jìn)行計(jì)算，所述計(jì)算以目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值、一個(gè)或更多的三維變換式為基礎(chǔ)，所述一個(gè)或更多的三維變換式中的每一個(gè)都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是目標(biāo)物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中所述的計(jì)算包括通過(guò)以下方法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估(a)計(jì)算出在(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度，和(b)對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器之間的移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估；以及移動(dòng)修正模塊，該模塊被配置用于將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到與各自的三維數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的各自的三維數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到衍生的三維數(shù)據(jù)集中，從而獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集。
25.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中計(jì)算模塊可以被配置用于對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估包括對(duì)在(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度進(jìn)行評(píng)估。
26.根據(jù)權(quán)利要求25中的系統(tǒng)，其中每一個(gè)三維數(shù)據(jù)集都是從目標(biāo)物體的區(qū)域中獲取的信號(hào)的一組數(shù)值，并且其中計(jì)算模塊可以被配置用于對(duì)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度進(jìn)行驗(yàn)證，這是通過(guò)對(duì)其中的信號(hào)數(shù)值的差值進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
27.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中計(jì)算模塊可以被配置用于通過(guò)對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器之間的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
28.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中計(jì)算模塊可以被配置用于對(duì)第一和第二三維變換式進(jìn)行計(jì)算，而且其中移動(dòng)修正模塊可以被配置用于將第一個(gè)三維變換式應(yīng)用到第一三維數(shù)據(jù)集中和將第二個(gè)三維變換式應(yīng)用到第二個(gè)三維數(shù)據(jù)集中，從而分別獲得第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集，以及更進(jìn)一步，其中移動(dòng)修正模塊可以被配置用于對(duì)第一和二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行合并，從而獲得合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，分別與第一或第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集相比，合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集具有改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量。
29.根據(jù)權(quán)利要求28中的系統(tǒng)，其中移動(dòng)修正模塊可以被配置用于對(duì)數(shù)據(jù)元素進(jìn)行合并，這是通過(guò)將第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素的貢獻(xiàn)調(diào)整為合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集來(lái)完成的，其是以第一和第二三維變換式的至少一個(gè)特征為基礎(chǔ)的。
30.根據(jù)權(quán)利要求29中的系統(tǒng)，其中第一或第二三維變換式中的至少一個(gè)特性是采樣
31.根據(jù)權(quán)利要求28中的系統(tǒng)，其中移動(dòng)修正模塊可以被配置用于通過(guò)計(jì)算出第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素的加權(quán)總和來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)元素進(jìn)行結(jié)合。
32.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)獲取模塊，該模塊被配置用于通過(guò)使用第一掃描方式來(lái)獲取第一三維數(shù)據(jù)集，和通過(guò)使用第二掃描方式來(lái)獲取第二三維數(shù)據(jù)集，其中第一和第二掃描方式是互補(bǔ)的。
33.根據(jù)權(quán)利要求32中的系統(tǒng),其中互補(bǔ)式的掃描方式是光柵掃描。
34.根據(jù)權(quán)利要求33中的系統(tǒng),其中互補(bǔ)式的掃描方式是光柵掃描。
35.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng),其中光柵掃描是相互垂直的。
36.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中計(jì)算模塊可以被配置用于對(duì)一個(gè)或更多的三維變換式進(jìn)行重復(fù)計(jì)算。
37.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中計(jì)算模塊可以被配置用于通過(guò)對(duì)所述的目標(biāo)函數(shù)使用數(shù)值最優(yōu)化的方法來(lái)對(duì)一個(gè)或更多的三維變換式進(jìn)行計(jì)算。
38.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中計(jì)算模塊可以被配置用于通過(guò)使用多分辨率的數(shù)值最優(yōu)化方法來(lái)對(duì)一個(gè)或更多的三維變換式進(jìn)行計(jì)算。
39.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括時(shí)間對(duì)比模塊，該模塊可以被配置用于將與第一時(shí)間點(diǎn)相關(guān)的第一移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集與第二時(shí)間點(diǎn)相關(guān)的第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，從而度第一和第二時(shí)間點(diǎn)之間的數(shù)量上的變化進(jìn)行跟蹤。
40.根據(jù)權(quán)利要求39中的系統(tǒng)，其中目標(biāo)物體是與病人相關(guān)的物體。
41.根據(jù)權(quán)利要求40中的系統(tǒng)，其中第一和第二時(shí)間點(diǎn)是分別與病人到衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)的第一和第二次訪問(wèn)相對(duì)應(yīng)的。
42.根據(jù)權(quán)利要求40中的系統(tǒng),其中第一和第二時(shí)間點(diǎn)是分別與進(jìn)行掃描的病人的第一和第二活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的。
43.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中三維數(shù)據(jù)集是通過(guò)A-掃描進(jìn)行捕獲的，而且更進(jìn)一步的是，其中一個(gè)或者更多的三維變換式是與具有每一個(gè)A-掃描的三維位移相關(guān)聯(lián)的。
44.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括預(yù)處理模塊，該模塊被配置用于對(duì)三維數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，這是通過(guò)選自由圖像再次采樣、降噪、產(chǎn)生A-掃描特征、斜度補(bǔ)償和外轉(zhuǎn)補(bǔ)償所組成的組中選出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
45.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中三維數(shù)據(jù)集包括強(qiáng)度數(shù)據(jù)、多普勒頻移數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的至少其中之一。
46.根據(jù)權(quán)利要求24中的系統(tǒng)，其中衍生的三維數(shù)據(jù)集包括多普勒頻移數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的至少其中之一。
47.一種非瞬變的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在其中具有一系列指令，當(dāng)通過(guò)處理器運(yùn)行時(shí)，這些指令可以導(dǎo)致處理器進(jìn)行如下功能計(jì)算，所述計(jì)算以目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值、一個(gè)或更多的三維變換式為基礎(chǔ)，所述一個(gè)或更多的三維變換式中的每一個(gè)都與各自的三維數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是目標(biāo)物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中所述的指令可以導(dǎo)致處理器計(jì)算出一個(gè)或者更多的三維變換式，包括導(dǎo)致處理器對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估的指令，這是通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的(a)計(jì)算出在(i)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或更多的三維數(shù)據(jù)集，或者(ii)在變換狀態(tài)下的兩個(gè)或者更多的經(jīng)過(guò)預(yù)處理的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度，和(b)對(duì)目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器之間的移動(dòng)進(jìn)行評(píng)估；以及將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到與各自的三維數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的各自的三維數(shù)據(jù)集中，或者應(yīng)用到衍生的三維數(shù)據(jù)集中，從而獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集。
48.一種處理OCT數(shù)據(jù)集的方法，該方法包括獲取兩個(gè)或更多的三維OCT數(shù)據(jù)集，其代表的是物體上至少部分重疊的區(qū)域，其中至少一個(gè)數(shù)據(jù)集是通過(guò)掃描方式來(lái)獲得的，該掃描方式與至少一個(gè)其他的數(shù)據(jù)集的掃描方式是互補(bǔ)的，而且通過(guò)使用目標(biāo)函數(shù)來(lái)為每一個(gè)數(shù)據(jù)集計(jì)算出三維的變換式，所述目標(biāo)函數(shù)(a)驗(yàn)證通過(guò)計(jì)算獲得的處于變換狀態(tài)下的三維數(shù)據(jù)集之間的相似度，和(b)對(duì)物體相對(duì)于成像儀器的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；以及將至少一個(gè)三維變換式應(yīng)用到其各自的數(shù)據(jù)集中，以便獲得至少一個(gè)移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集。
49.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中在強(qiáng)度數(shù)據(jù)、振幅數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的至少其中之一的基礎(chǔ)上計(jì)算相似度。
50.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中用于計(jì)算相似度的數(shù)據(jù)是通過(guò)使用噪音抑制、傾斜補(bǔ)償、OCT信號(hào)的外轉(zhuǎn)修正、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)歸一化或者上述方法的結(jié)合來(lái)進(jìn)行預(yù)處理的。
51.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中三維變換式被應(yīng)用到其各自的三維數(shù)據(jù)集中，這是通過(guò)對(duì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)、振幅數(shù)據(jù)、相位數(shù)據(jù)或者偏振數(shù)據(jù)的至少其中之一進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
52.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中對(duì)在變換狀態(tài)下的三維數(shù)據(jù)集之間的計(jì)算獲得的相似度進(jìn)行驗(yàn)證包括對(duì)在變換狀態(tài)下的三維數(shù)據(jù)集中選出的數(shù)據(jù)值之間的差值進(jìn)行補(bǔ)償。
53.根據(jù)權(quán)利要求52中的方法，其中對(duì)數(shù)據(jù)值之間的差值進(jìn)行補(bǔ)償包括使用差值的平方和、方差、差值的絕對(duì)值的和，或者上述數(shù)值的結(jié)合。
54.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中第一三維變換式被應(yīng)用到第一三維數(shù)據(jù)集中，并且第二三維變換式被應(yīng)用到第二三維數(shù)據(jù)集中，從而分別獲得第一和第一移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集，以及進(jìn)一步包括對(duì)第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行合并，這是通過(guò)結(jié)合來(lái)自于第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素，以獲得與各個(gè)第一或第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集相比的，具有改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量的合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
55.根據(jù)權(quán)利要求54中的方法，其中第一和第二三維變換式具有各種特性，而且其中對(duì)第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行合并進(jìn)一步將第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)元素的貢獻(xiàn)調(diào)整為合并后的移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，這是以第一和第二三維變換式的至少一個(gè)特征為基礎(chǔ)的。
56.根據(jù)權(quán)利要求55中的方法，其中第一或者第二三維變換式的至少一個(gè)特性包括采樣密度。
57.根據(jù)權(quán)利要求55中的方法，其中對(duì)第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行合并包括計(jì)算出第一和第二移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)元素的加權(quán)總和。
58.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法,其中互補(bǔ)式的掃描方式是光柵掃描。
59.根據(jù)權(quán)利要求58中的方法,其中光柵掃描是相互垂直的。
60.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，進(jìn)一步包括對(duì)三維變換式進(jìn)行重復(fù)計(jì)算。
61.根據(jù)權(quán)利要求44中的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)使用多分辨率的數(shù)值最優(yōu)化方法來(lái)計(jì)算三維變換式。
62.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中物體是從由人眼、視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜的中央凹、視神經(jīng)的前端或者眼角膜所組成的組中選取的。
63.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中來(lái)自于第一時(shí)間點(diǎn)的至少第一和第二數(shù)據(jù)集被進(jìn)行處理，從而獲得與第一時(shí)間點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第一移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，和來(lái)自于第二時(shí)間點(diǎn)的至少第三和第四數(shù)據(jù)集被進(jìn)行處理，從而獲得與第二時(shí)間點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第二移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集，和其中該方法可以進(jìn)一步包括比較移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集或者來(lái)自于移動(dòng)修正的數(shù)據(jù)集的測(cè)量值，從而對(duì)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)量上的改變進(jìn)行跟蹤。
64.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中三維數(shù)據(jù)集包括A-掃描，而且更進(jìn)一步的是，其中每一個(gè)三維數(shù)據(jù)集都含有數(shù)據(jù)通道組，數(shù)據(jù)通道包括強(qiáng)度、振幅、 相位、多普勒頻移或者偏振信號(hào)的至少其中之一，該方法進(jìn)一步包括將具有來(lái)自于OCT數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)A-掃描的數(shù)據(jù)通道組關(guān)聯(lián)起來(lái)。
65.根據(jù)權(quán)利要求48中的方法，其中三維數(shù)據(jù)集包括A-掃描，而且更進(jìn)一步的是，其中三維變換式是具有每一個(gè)A-掃描的三維位移的結(jié)合。
全文摘要
目標(biāo)物體的圖像，例如，人類(lèi)眼球的OCT掃描，可能會(huì)包括失真和數(shù)據(jù)間隙，這是由于目標(biāo)物體和圖像獲取設(shè)備之間的相對(duì)移動(dòng)所導(dǎo)致。本文在此所描述的就是用于對(duì)所述的失真和數(shù)據(jù)間隙進(jìn)行修正的方法和系統(tǒng)。移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)是通過(guò)將三維的變換式應(yīng)用到輸入的三維數(shù)據(jù)集來(lái)獲得的，所述的三維數(shù)據(jù)集代表的是至少與被成像的目標(biāo)問(wèn)題上的部分重疊區(qū)域。三維變換式是目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的，所述的目標(biāo)函數(shù)闡明了經(jīng)過(guò)變換的三維數(shù)據(jù)集和目標(biāo)物體相對(duì)于成像儀器之間的經(jīng)過(guò)評(píng)估的移動(dòng)之間的相似度。本文中所描述的方法和系統(tǒng)有利地消除了對(duì)于假定的設(shè)想的需要而且倚靠的是明顯的標(biāo)志，并且，它們能夠?qū)?shù)據(jù)間隙進(jìn)行填充，從而可以在成像的過(guò)程中對(duì)經(jīng)歷了移動(dòng)的目標(biāo)物體產(chǎn)生高品質(zhì)的，沒(méi)有失真的圖像。多個(gè)移動(dòng)修正后的數(shù)據(jù)集可以合并在一起或者可以結(jié)合在一起從而產(chǎn)生具有改進(jìn)圖像質(zhì)量的數(shù)據(jù)集。
文檔編號(hào)G06T7/00GK103025229SQ201180030562
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者M·F·G·克勞斯, B·M·波特賽德, J·G·富基蒙托, M·A·梅耶, R·博克, J·霍納格 申請(qǐng)人:麻省理工學(xué)院, 埃朗根-紐倫堡弗里德里希-亞力山大大學(xué)