2018 Fiscal Year Annual Research Report
Real-time full-field OCT using static swept source and wavelet transform
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16K04973
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
鈴木 孝昌 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40206496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崔 森悦 新潟大学, 自然科学系, 研究准教授 (60568418)
村松 正吾 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30295472)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 波長走査光源 / OCT / ウェーブレット変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、超音波偏向器を用いた波長走査光源を実現し、この光源によって高性能のOCT装置を実現することであった。
研究開始当初の具体的な目標は、走査幅100nm程度、走査周波数100kHz超のモードホップフリー波長走査光源の構成、高速度画像取得およびパルス発光による高S/N干渉計の構築、ウェーブレット変換を核とする画像解析アルゴリズムの開発、ハードウェアベースでの超高速な画像処理であった。
波長走査に関しては、研究開始前、波長走査幅15nm、走査周波数60kHzであった光源の性能をモードホップ無しで走査幅60nm超、走査周波数100kHz超と大幅に向上させることができた。波長走査幅に関しては、使用するアンチリフレクション（AR）コート付きの半導体レーザの基本性能（半値全幅約70nm）に負うところが大きく、半導体レーザの実力を出し切った値といえる。最終年度（H30）には、パルス発光動作を付加し、性能評価を行った。結果、連続発光に比べて、低い平均注入電流で連続発光と同程度の波長走査を行えることが確認された。平均的に低強度でありながら一時的に高強度のパルス発光を行うことで、生体にやさしく、かつ高S/Nの干渉画像が取得できることを示唆している。
最後に、厚み150ミクロン程度のガラス板の厚み分布計測により、OCTとしての基本性能評価を行った。広帯域の波長走査によって取得された干渉画像は、空間的に非定常な信号となるが、ウェーブレット変換を用いた信号処理を適用することにより、高精度な計測が行えることを示した。ハードウェアベースでの超高速な画像処理に関しては着手はしたものの、システム構築を行うまでには至らなかった。ただし、信号処理プログラムのモジュール化までは終了した。今後、Simulink 上への移植、HDLコードの生成を行い、FPGA に解析システムを実装する必要がある。
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