成像系统，与实施例2或3相似，所不同的是所述充放气设备是 自动充放气设备，如图5所示，所述自动充放气设备包括：电源部分、控制和显示部分和气 泵及其控制系统部分，所述气泵及其控制系统部分包括：气泵、充放气电磁阀、节流阀、压力 传感器、防爆压力传感器、机械压力开关。如图6所示，所述自动充放气设备的使用过程包 括：
[0064] 1)充气过程：首先用户设定球囊10气压、充气时间等参数，发出充气命令，控制系 统读取压力传感器103、105的数据，如果小于用户设定的气压，则启动气泵101，打开充气 电磁阀102、节流阀104,充气过程中实时读取压力传感器103、105的反馈值，直至充到设定 的气压值，关闭气泵101，关闭节流阀104、充气电磁阀102 ;
[0065] 2)放气过程：首先用户设定球囊10气压、放气时间等参数，控制系统读取压力传 感器105的数据，如果大于用户设定的气压，则启动气泵101，打开吸气电磁阀107、节流阀 104,放气过程中实时读取压力传感器105的反馈值，直到吸到设定的气压值，关闭气101 泵，关闭节流阀104、吸气电磁阀107。
[0066] 充放气过程中，系统实时对防爆压力传感器106的反馈值进行监控，如果超过用 户气压上限设定值，则立即进行软件程序保护，关闭气泵101，并报警；机械压力开关108为 硬件保护，如超过设定值，则开关打开，泄压进行保护。
[0067] 实施例5
[0068] 如图7所不，一种在OCT内窥扫描成像系统中使用的光学时钟模块，其包括干涉模 块、探测器模块和光学时钟转化电路模块，所述光学时钟转化电路模块包括宽频90度移相 器、过零比较器以及异或门、或门组成的电路以及光学时钟信号输出模块。其中，干涉模块 采用全光纤式马赫-曾德尔干涉仪（MZI)结构，主要由两个光纤耦合器构成，其中第二个耦 合器为对称式2 X 2光纤耦合器，首先在第一光纤耦合器处分成两路光，该两路光分别经过 两段固定光程差的第一光纤和第二光纤，在第二光纤耦合器处发生干涉。探测器模块由高 速平衡光电探测器组成，主要用于将从干涉模块输出的干涉光学信号转换成电学信号。经 探测器模块转换后的MZI电学信号一部分传输到宽频90度移相器，另一部分传输到过零比 较器，传输到宽频90度移相器的电学信号发生的90度的相位移动，过零比较器主要用于对 发生相位移动和未发生相位移动的信号进行过零比较以转换为数字信号。异或门主要用于 将两个数字时钟信号进行合并，以获得在一个自由光谱区（FSR)中产生两个时钟信号，这 样在不增加 FSR前提下增加了 OCT最大成像深度，减少了有光学信号产生的抖动（jitter)。 由于扫频激光器在两个相邻扫描之间总是存在一些空闲时间，光学时钟信号还需要通过一 个或门在空白处填入一些假的时钟信号以保证高速模数采集卡可以正常工作，或门实现了 将真实光学时钟信号与假的时钟信号合并的功能。光学时钟信号输出模块主要用于将合并 后的真实光学时钟信号与假的时钟信号输送到数据采集模块。
[0069] 如图8所示，91为经宽频90度移相器后发生90度相位移动的MZI电学信号，92 为未发生相位移动的MZI电学信号，93为发生相位移动的MZI信号91进行过零比较后的数 字信号，94为未发生相位移动的MZI信号92进行过零比较后的数字信号，因 MZI信号的零 点在频域上均匀分布，因此过零比较后产生的数字信号的上升沿或下降沿也在频域上均 匀分布，96为频域上分布均匀的数字信号93和94经异或门合并之后的信号，95为假的时 钟信号，95和96共同组成经或门合并之后的光学时钟信号。
[0070] 如图9所示，一种OCT内窥扫描成像系统，与实施例2-4相似，所不同的是包括扫 频激光模块、光学时钟模块、数据采集模块、数据处理模块、图像显示模块、执行机构、OCT微 探头与球囊导管以及充放气设备，其中：所述的光学时钟模块如图7所示，包括干涉模块、 探测器模块和光学时钟转化电路模块，所述光学时钟转化电路模块包括宽频90度移相器、 过零比较器以及异或门、或门组成的电路以及外部时钟信号输出模块，从MZI产生的光学 干涉信号由一个平衡光电探测器转换为电学信号后，经过一个由宽频90度移相器、过零比 较器以及异或门组成的电路而转换为在频域上均匀、在时域上变频率的光学时钟信号，或 门将真实光学时钟信号与假的时钟信号合并以高速模数采集卡的正常工作。
[0071] 所述扫频激光模块包括有高速扫频激光器、光纤隔离器与光纤耦合器，将从扫频 激光器输出的光学信号与后续光路隔离，防止后续光路返回的光学信号干扰激光器正常工 作，并将一小部分扫频激光输出分出至光学时钟模块，大部分激光继续输出；所述光学时钟 模块包括干涉模块、探测器模块和光学时钟转化电路模块，主要用于获得在频域上均匀、在 时域上变频率的光学时钟信号；所述数据采集模块可采用高速模数采集卡，主要以光学时 钟模块输出的光学时钟信号为基准采集原始图像信号，并提供给数据处理模块进行处理； 所述数据处理模块是具有数字信号处理能力的芯片（如CPU，GPGPU、DSP、FPGA等），主要用 于对原始信号进行处理并转化为最终的图像信号；所述图像显示模块主要用于显示图像信 号并负责图像的后处理以及测量工作；所述执行机构由光纤旋转连接器、电机以及电动平 移台组成，主要用于驱动OCT微探头机械螺旋扫描以获得OCT图像；所述OCT微探头主要用 于进入人体内部脏器以传输扫频激光并采集从生物组织中背向散射的光学信号；所述球囊 导管用于扩张人体内部脏器管道，消除皱褶并将OCT微探头稳定于球囊中心；所述充放气 设备主要用于扩张球囊导管。
[0072] 实施例6
[0073] -种OCT内窥扫描成像系统，与实施例2-5相似，所不同的是利用通用图像处理 器处理OCT信号的方案如图10所示，包括依次相连的（1)数据采集；（2)数据传输；（3)数 据处理和（4)传递至图像显示库这几个步骤，其中在数据传输时由于总线传输速度相对较 慢，在传输数据的同时，通用图像处理器将上一次传输至设备内存中的OCT原始数据进行 并行处理，其并行传输与处理过程如图11所示；数据处理的过程分为三步：一维数字重采 样、一维快速傅立叶变换（FFT)以及计算幅值并归一化，其中，一维数字重采样步骤中通过 两次线性纹理查找实现快速一次一维三次插值以提高重采样的精度。
[0074] 如图10所示，一种利用通用图像处理器处理OCT信号的方案包括依次相连的（1) 数据采集；（2)数据传输；（3)数据处理和（4)传递至图像显示库几个步骤。
[0075] 其中，（1)数据采集，本实用新型通过外部采集设备获取FD-OCT原始数据；
[0076] (2)数据传输，在数据采集步骤获得的FD-OCT原始数据被放置在计算机系统或嵌 入式系统内存中，这些数据在系统内存中以帧为单位存放，当满足一定条件后（如数据积 累够一帧或多帧），这些数据可以通过数据总线（如PCI Express)传输至通用图像处理器 (GPGPU)的设备内存中；由于总线传输速度相对较慢，在传输数据的同时，通用图像处理器 将上一次传输至设备内存中的OCT原始数据进行并行处理。
[0077] 例如：如附图11所示，当第η帧的原始数据被传输至通用图像处理器设备内存的 同时，第η-1帧的原始数据同时在通用图像处理器中被进行数字信号处理，并在数据传输 和处理结束后进行帧同步，即不管是数据传输还是数据处理完成的一方将等待后完成的一 方结束后再进行下一帧的操作，通过这种并行信号传输/处理模型可以有效的提高通用图 像处理器的数据处理速度。
[0078] (3)数据处理，如图10所示，在通用图像处理器中进行的数字信号处理分为三步： 一维数字重采样、一维快速傅立叶变换（FFT)以及计算幅值并归一化。其中数字重采样可 以通过图像处理器（GPU)内置的纹理查找功能实现，图像处理器内置的纹理查找功能对插 值可以自动实现二维线性插值，而且图像处理器的纹理查找模块对插值具有特殊的硬件优 化，相对于一般的通用图像处理器插值速度更快，特别是针对OCT信号处理中的非等距插 值；通过精确设置一个维度上的查找点，可以通过图像处理器内置的纹理查找功能实现一 维线型插值。在此基础上，通过两次线性纹理查找实现快速一次一维三次插值，从而以提高 重采样的精度，由于纹理查找模块对非等距插值进行了特殊优化，这种方法比直接的三次 插值在通用图像处理器上实现起来计算量更小、计算效率更高；FFT可以通过常见的商用 基于图像处理器的数值计算库（如nVidia的cuF