扫频光学相干层析视网膜图像配准去噪算法

蔡怀宇，韩晓艳 ，娄世良，汪 毅，陈文光，陈晓冬

（1.天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072；2.上海美沃精密仪器股份有限公司，上海 200237）

1 引言

扫频光学相干层析（Swept Source Optical Coherence Tomography,SS-OCT）是一种高分辨率的非侵入式医学成像技术[1−4]，广泛应用于探测视网膜的微观结构，为黄斑病变、糖尿病性视网膜病变、年龄相关性黄斑变性等眼底疾病提供了十分有效的检查方式[5−6]。由于低相干干涉的成像机理，SS-OCT 系统会不可避免地引入呈现随机分布的散斑噪声[7]，使B-Scan 图像信噪比低，结构信息模糊、部分甚至完全缺失，影响了对眼底疾病诊断的准确性。因此，在强噪声背景下实现有效散斑噪声去除、获得结构信息具有重要的研究价值。

目前，研究者们已提出了很多减少散斑噪声的方法，主要分为单帧去噪方法[8]和多帧叠加平均去噪方法[9]两大类。基于单帧的去噪方法容易平滑图像细节，造成图像信息丢失，无法满足医学图像处理的基本要求。基于多帧的叠加平均去噪方法利用SS-OCT 系统在短时间内获取的多帧图像进行叠加平均处理，可以在保证不改变视网膜拓扑结构的基础上有效减少散斑噪声，增强结构信息，已成为去除散斑噪声的最优方法[10]。然而，眼睛的震颤、漂移、微眼跳等生理特性[11]和系统光路的振镜连续扫描模式会导致图像间存在微小的错位，直接叠加效果较差且易产生重影区域，最终影响视网膜结构信息的稳定性。因此，在进行叠加平均处理之前必须通过配准算法校准图像的错位，从而保证叠加的稳定性要求。……