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谱域光学相干层析(Spectral Domain Optical Coherence Tomography,SD-OCT)技术是一种高分辨率、非接触式光学成像技术,在生命科学、无损检测等众多领域中发挥着重要作用。本课题对SD-OCT系统进行了研制,并围绕其成像质量的提高展开了研究,具体的研究内容如下:(1)选择了合适的光源、耦合器、光栅等器件,基于光纤型迈克尔逊干涉仪搭建了一套完整的SD-OCT成像系统,能够实时对生物组织进行成像。(2)为了提高系统的分辨率,分析了系统中光学透镜的参数对分辨率的影响,并基于Zemax对样品臂中的场镜和光谱仪中的聚焦透镜进行了设计和优化,提高了系统的成像质量,为透镜的加工提供了理论依据。(3)分析了SD-OCT成像系统中噪声的种类及其来源,设计了一种基于改进小波变换的干涉信号去噪算法。对传统小波变换中阈值函数和阈值的选取进行了改进。所设计的改进阈值函数能够在保留有用信号的同时去除噪声,克服了软、硬阈值函数的缺点;所设计的改进阈值选取方法符合噪声小波系数的变化规律,能够在去除噪声的同时最大可能地保留有用干涉信号。该算法能够对系统采集到的干涉光谱信号进行实时去噪处理,从而提高了SD-OCT系统的信噪比和成像质量。(4)利用搭建好的SD-OCT成像系统对柑橘内表皮和手指关节处进行了层析成像,为了去除图像中的散斑噪声,设计了一种基于图像块和矩阵降秩的散斑噪声抑制算法,能够在不牺牲图像清晰度、对比度的前提下很好地滤除散斑噪声。并将该算法与常用的SD-OCT散斑噪声抑制算法进行了对比,结果表明该算法的去噪效果最好,具有广阔的应用前景。