一种OCT光学成像控制系统、方法及其介质
技术领域
本公开涉及控制系统和方法，并且特别涉及一种OCT光学成像控制系统系统、方法及其介质。
背景技术
现有的商用OCT系统和实验室OCT系统大多通过OCT的光学系统部分和计算机系统完成，OCT的光学系统完成光路的搭建，将干涉信号送入计算机内进行解析和处理。计算机作为整个系统的上位机，完成对整套系统的控制任务和图像采集与处理任务。然而OCT采集系统的上位机开发难度较大，系统较为复杂，开发时间较长，操作较为复杂。
发明内容
本发明就是在如上所述的这种情况下提出来的，并且试图容易地控制OCT光学成像系统、图像采集系统和处理系统。
更具体地说，本公开的控制系统包括：OCT光学成像系统，用于形成扫描目标的光的干涉信号；图像采集系统，用于采集通过所述OCT光学成像系统形成的扫描目标的光的干涉信号的数据，得到光散射强度数据；控制处理系统，用于控制OCT光学成像控制系统并分析处理通过所述图像采集系统采集到的光散射强度数据后形成扫描目标的二维或者三维结构图。所述OCT光学成像系统包括光源、参考臂、样品臂、光纤耦合器和扫描振镜系统，所述参考臂包括第一透镜和第一反射镜，所述样品臂包括第二透镜、第二反射镜、扫描振镜系统，所述扫描振镜系统包括X振镜和Y振镜。所述图像采集系统包括相机和采集卡，所述相机为线阵相机和面阵相机中的一种。所述控制处理系统包括处理器、单片机和触摸屏。
另一方面，本公开的控制方法包括：成像步骤，形成扫描目标的光的干涉信号；采集步骤，采集通过所述OCT光学成像系统形成的扫描目标的光的干涉信号的数据，得到光散射强度数据；控制处理步骤，用于控制OCT光学成像控制系统并分析处理通过所述图像采集系统采集到的光散射强度数据后形成扫描目标的二维或者三维结构图。
另一方面，采用本公开的介质，以便记录程序，该程序包括：成像步骤，形成扫描目标的光的干涉信号；采集步骤，采集通过所述OCT光学成像系统形成的扫描目标的光的干涉信号的数据，得到光散射强度数据；控制处理步骤，用于控制OCT光学成像控制系统并分析处理通过所述图像采集系统采集到的光散射强度数据后形成扫描目标的二维或者三维结构图。
在已经描述的控制系统、控制方法和介质中，确定对应于受控单元的命令，从而，执行对应于确定命令的处理。
本公开的有益效果为：本公开提供了一种用于控制多个受控单元的控制系统和方法，及其介质，使用包括有触摸屏和单片机的控制处理系统与OCT成像系统、图像采集系统相结合，代替了原有OCT成像系统中数据卡的控制功能，并在触摸屏界面上使用GUI开发出控制界面，将整个系统的操作简单化，节约了成本，促进OCT成像系统向嵌入式系统方向发展，逐步摆脱对通用计算机的依赖。
要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1所示为本公开实施例提供的一种OCT光学成像控制系统组成示意图；
图2所示为本公开实施例提供的一种单片机控制信号示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图对本公开实施例中技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部实施例。通常在此处幅图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性的劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一方面，图1示出了本公开的一种OCT光学成像控制系统组成示意图，在该配置示例中，控制系统包括：OCT光学成像系统100，用于形成扫描目标的光的干涉信号；图像采集系统200，用于采集通过所述OCT光学成像系统形成的扫描目标的光的干涉信号的数据，得到光散射强度数据；控制处理系统300，用于控制OCT光学成像控制系统并分析处理通过所述图像采集系统采集到的光散射强度数据后形成扫描目标的二维或者三维结构图。所述OCT光学成像系统100包括光源、参考臂、样品臂、光纤耦合器和扫描振镜系统，所述参考臂包括第一透镜和第一反射镜，所述样品臂包括第二透镜、第二反射镜、扫描振镜系统，所述扫描振镜系统包括X振镜和Y振镜。所述图像采集系统200包括相机和采集卡，所述相机为线阵相机和面阵相机中的一种。所述控制处理系统300包括处理器、单片机和触摸屏。
另一方面，本实施例的OCT光学成像控制方法，包括：成像步骤，形成扫描目标的光的干涉信号；采集步骤，采集通过所述OCT光学成像系统形成的扫描目标的光的干涉信号的数据，得到光散射强度数据；控制处理步骤，用于控制OCT光学成像控制系统并分析处理通过所述图像采集系统采集到的光散射强度数据后形成扫描目标的二维或者三维结构图。
优选的，成像步骤中，形成扫描目标的光的干涉信号的方法为：
A1,光源发出所需波长的光通过光纤传导进入光纤耦合器后被分成第一部分光和第二部分光；
A2，第一部分光进入参考臂，经过第一透镜和第一反射镜后被反射回光纤耦合器；
A3，第二部分光进入样品臂，经过第二透镜、第二反射镜、扫描振镜系统后聚焦于扫描目标，后经过原路返回至光纤耦合器；
A4，第一部分光和第二部分光返回至光纤耦合器后形成扫描目标的光的干涉信号。
优选的，采集步骤中，采集通过所述OCT光学成像系统形成的扫描目标的光的干涉信号的数据，得到光散射强度数据的方法为扫描目标的光的干涉信号进入线阵相机或者面阵相机，然后通过采集卡得到光散射强度数据。
优选的，图2为本公开实施例提供的一种单片机控制信号示意图，如参考图2所示，控制处理步骤中，控制OCT光学成像控制系统并分析处理通过所述图像采集系统采集到的光散射强度数据后形成扫描目标的二维或者三维结构图的步骤为：
B1，控制成像步骤：通过触摸屏和单片机发出第一命令，所述第一命令用于对扫描振镜系统的X振镜和Y振镜输入第一控制信号，所述第一控制信号为单片机发出的用于控制扫描振镜系统对不同的扫描目标进行扫描的信号，所述第一控制信号包括两种输入波形信号，所述两种输入波形信号为锯齿波信号和阶梯波信号，所述单片机型号为STM32F103，所述单片机的外部存储单元的芯片型号为IS62WV51216；
B2，控制采集步骤：通过触摸屏和单片机发出第二命令，然后通过采集卡得到光散射强度数据，所述第二控制信号为单片机发出的用于控制相机进行拍摄的信号，所述第二控制信号为高频脉冲信号；
B3，通过采集卡得到光散射强度数据输入处理器，通过处理器上的LABVIEW软件或者MATLAB软件上的程序计算并重构得出扫描目标的二维或者三维结构图。这里，计算并重构得出扫描目标的二维或者三维结构图的方法为convhull、alphashape和lpflow_trismooth中任意一种。
当需要扫描振镜系统扫描平面时，对X振镜输入锯齿波，对Y振镜输入阶梯波，相机在采集时输入高速的脉冲波形。当需要扫描振镜系统进行螺旋扫描时，X振镜和Y振镜的波形振动方程为等速螺旋方程，相机在采集时输入高速的脉冲波形。
作为另一种实施方式，所述单片机可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，或其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述检测装置和确定装置是所述一种用于控制多个受控单元的控制系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种用于控制多个受控单元的控制系统的各个部分。
此外，尽管通过硬件能够执行上述一系列处理，但这种处理也可以通过软件实现。在由软件统一执行一系列处理的情况下，构成软件的程序可以装入组装到作为专用硬件的控制系统或受控单元中，或例如通过安装各种程序执行各种功能的广泛使用的个人计算机。计算机是例如与采用的介质相连接的广泛使用的计算机，以便执行上述一系列处理的程序被装入计算机内，并且用来使该程序设置在可执行状态。程序可实现安装到包含在计算机内作为记录介质的硬盘或半导体存储器中。程序可以临时或永久性地存储到软盘、CD-ROM、MO(磁光)盘、DVD(数字通用盘)、磁盘或半导体存储器等上，并且可以作为软件包提供。
程序可以以无线方式通过用于数字卫星广播的人造卫星从下载站点传送到计算机，或以有线方式通过诸如局域网或因特网网络传送到计算机，并且存储到包括在计算机内的硬盘上。
在该说明书中的介质指包括这些所有介质的广义概念。
此外，在该说明书中，用于描述介质提供的程序的步骤不仅包括以时间序列方式按照上述的次序执行的处理，而且包括即使该程序不以时间序列方式处理也能够并行或单独执行的处理。注意，在该说明书中，系统表示由多个单元构成的整体设备。
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。
