1.一種基于PS-OCT的三維可視化成像方法,該方法依次包括:第1、將被測物牙齒樣品放置在位移平臺上;第2、打開光源,調節偏振態發生器,根據光纖、器件及被測樣品的偏振性能將光源發出的光根據需要調節成一特定的偏振態,使得到的輸出信號清晰;第3、令光源發出的光束通過自聚焦透鏡,產生一個反射光和一個透射光,使透射光照射在被測物上;第4、攜帶被測物信息的反射光由原光路返回,和自聚焦透鏡出射端面的反射光合成一束,進入光纖耦合器的1端口,光纖耦合器將1端口輸入的光分為兩束分別進入3端口和4端口,并進入干涉儀的兩臂,經兩個法拉第旋光鏡反射回光纖耦合器處發生干涉;第5、第4步獲得的干涉信號經偏振分束器后分為水平偏振和豎直偏振兩束光信號,分別進入兩個光電探測器;第6、調節位于光纖耦合器的4端口和法拉第旋光鏡之間的光纖拉伸器,對被測物進行縱向Z方向的掃描,同時通過位移平臺對被測物進行X方向的橫向掃描,得到對應于被測物某一橫斷面的二維信息;第7、調節位移平臺使其沿與第6步中橫斷面垂直的Y方向行進,重復第2到6步,采集被測物不同橫斷面的二維信息;第8、將兩個光電探測器獲取的光強度信號由采集卡送入計算機,對數據進行分析和處理,得出被測物的結構和雙折射信息;第9、重建被測物牙齒樣品的三維圖像,并對結果進行顯示,其包括:第9.1、由于二維灰度圖像對應樣品某一部位的橫斷面信息,由位移平臺對樣品在垂直于橫斷面的方向Y方向進行掃描,即可得到代表樣品不同部位的多幅二維圖像,所述多幅二維圖像就是三維重建所需的原始圖像數據;第9.2、對圖像進行預處理,首先選用中值濾波器對圖像進行處理,去除背景中的椒鹽噪聲,為了使目標的灰度值更加突出,采用直方圖均衡化來調節圖像的對比度;再通過設定閾值來濾除絕大部分的背景噪聲;然后使用sobel算子提取圖像的輪廓,通過重復膨脹處理把輪廓線連接起來,并腐蝕相應的次數;最后再用八連通域進行處理,就可以提取出組織的輪廓線,把輪廓線外部的背景變為黑色,里面保留原有圖像的灰度值;第9.3、重采樣,從屏幕上的每一個像素點根據設定的觀察方向發出一條射線,這條射線穿過三維數據場,沿著這條射線選擇K個等距的采樣點,并由距離某一采樣點最近的8個數據點的函數值求平均,即得出該采樣點的函數值;第9.4、對數據進行分類,根據數據值不同,將其分為若干類并給每一類數據賦予不同的灰度值C和不透明度值α,以生成具有透明效果的圖像,反映三維數據場的內部結構;第9.5、圖像合成,將每條射線上各采樣點的灰度值及不透明度值由前向后加以合成,即可以得到發出該射線的像素點處的灰度值,其中合成方法按照如下式子:Coutαout=Cinαin+Cnowαnow(1-αin),αout=αin+αnow(1-αin)其中,第i個采樣點的灰度值為Cnow,不透明度為αnow,進入第i個采樣點的灰度值為Cin,不透明度為αin,經過第i個采樣點后的灰度值為Cout,不透明度為αout;第9.6、為了方便觀察,增加了旋轉和剖切的功能,用鼠標可實現三維圖像繞任意軸旋轉,同時使用鼠標實現對任意面的剖切功能,能對三維空間中的任意平面進行觀察。
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