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    摘要频域编码成像信号探测技术是一种利用衍射光栅和聚焦透镜，将入射的宽光谱光束中包含的各个波长的光分别照射样品表面各处，通过收集反射的各点样本信息还原图像的新型显微成像检测方法。通过使用频率50kHz的近红外扫频光源，和平衡探测器对USAF-1951 分辨靶实验二文成像得到实际分辨率9.32μm，验证了频域编码二文成像探测技术的可行性，并且对比实际探测信噪比和分辨率得到提高。对各个实验仪器进行定量分析，为进一步改进实验方法，将这一技术运用在小型化提供理论基础。33019
    关键词  生物光学  频域编码  显微成像  
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title   Information detection using spectral encoding imaging  
    Abstract
    Spectrally encoded imaging detection is a new microscopy imaging detection technique in which a diffraction grating and a focusing lens is used to illuminate different positions on the sample surface with a variety of wavelengths contained in the incident beam light. The spectrally encode imaging detection system restores the image by collecting the information reflected from the sample surface. The experiment is built with a near-infrared swept source at a frequency of 50kHz. The two-dimensional resolution is 9.32μm by balanced detection imaging a USAF-1951 resolution target which verifies the feasibility and improves the lateral resolution. The quantitative analysis of instruments is useful for improving further method and will provide theoretical foundation for miniaturization.  
    Keywords  biotechnology  spectrally encoded  microscopic imaging  
    目   次
    1  引言1
      1.1  光谱编码显微成像技术发展历程      2
    1.2  光谱编码内窥镜显微成像技术应用领域4
    2  实验原理  6
    2.1 计算参数 7
    2.2  探测器采集方法分析 8
    3  实验结果分析  10
    3.1  分辨率成像分析 10
    3.2  实验样品成像分析 10
    3.3  实验软件系统设计 11
    3.4  实验仪器选用分析 12
    3.4.1  光源 12
    3.4.2  准直透镜 13
    3.4.3  光栅 14
    3.4.4  聚焦透镜 14
    3.4.5  探测器 16
    结论  17
    致谢  18
    参考文献 19
    1  引言
    在当今的医疗发展中，内窥镜技术的进步起到举足轻重的作用。很多医疗问题，例如筛查早期阶段的癌症细胞和肿瘤外科的检测，因为病变范围较小，为了进行正确的诊断，就必须要求诊断设备具有极高的成像分辨率，对比传统的手术方式容易给患者带来一定的危险，使用显微内窥镜的无创成像检测可以减小医疗检查的侵入伤口、降低因手术造成的并发症所产生的风险、成本和伤口恢复的时间。尤其对于人体器官中细小的腔体检测（如输卵管、胰腺导管、冠状动脉等）起到重要作用。多年来，共焦显微镜已经成为研究微观组织结构的重要研究工具，然而对于内窥镜而言，直径尺寸和成像质量一直是限制其发展的重要原因。因为要获得高质量的成像，聚焦扫描光束必须对需要扫描的样本范围进行完全且快速的扫描，以防造成取样范围不足以及因为运动而造成的伪影图像。目前传统的显微内窥镜大多采用的是频域成像技术，利用单模光纤成像时虽然在样品深度上成像质量较好，但是不能够在短时间内获得大的视场范围，并且设计时为了缩小整体尺寸，整个装置需要配备快速扫描的二文微型电机，不仅会因为扫描震动和曝光时间产生额外噪声，也因为本身结构缩小而无法进行大面积扫描，从而大大增加了扫描时间，不利于医学实际应用[1]。
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