CN119949771A - 基于光学低相干干涉场的多模态成像系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光学低相干干涉场的多模态成像系统及方法。本发明可以在一套系统与成像机理下，实现多种OCT成像模态下的高效的干涉信号采集与成像，同时结合OCT轴向成像特征与相同检流计振镜下的扫描设置，通过线性变换实现各模态成像坐标系的映射，无需复杂的离线配准即可完成组织内的多维度信息的融合显示。本发明能提供大深度范围的广域定位成像，高分辨、高信噪比的结构成像，大动态范围的血流流速检测与血管造影，快速弹性成像，还能提供大横向视场的实时结构成像模式，使用者可在动态场景中对照以上信息进行观察、操作。本发明对多组织信息需求的生物医学应用场景有重大意义。

Description

基于光学低相干干涉场的多模态成像系统与方法

技术领域

本发明属于生物医学光学成像技术领域，特别是一种基于光学低相干干涉场的多模态成像系统与方法。

背景技术

利用多模态融合成像，获取生命体多维度的信息，是影像领域的研究热点。目前的多模态成像技术，一般先用CT获取断层结构，然后用PET/SPECT获取功能信息，接着开展离线配准，形成3D多模态融合图像，最后引入在体的分子影像在离线的融合图像上定位病灶。该方法需要多种放射源和不同的成像机理，既不能同时成像，而且各模态的分辨率、深度和对比度差异巨大，需要复杂的离线数据处理，导致定位精度只有几十微米的组织层次，严重限制其在生命科学中的应用。另一种路线是融合共聚焦、多光子、光片、超分辨等方法的光学多模态成像。该方法需要用荧光蛋白/染料等来标记样品，因而具有生物毒性，加上成像深度有限，基本只用于离体成像或者动物研究，不适用于人体。因此，可以看到，现有的多模态成像陷入了堆砌多种成像机理，借助离线图像配准和图像处理的原理性桎梏。

光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography，OCT)是一种利用光的低相干干涉原理在待测生物组织内成像(微米尺度)得到非侵入性活体组织高分辨率断层成像的观测方法。除了通过探测组织不同深度返回光的强度获取组织结构的基础成像模式以外，充分利用低相干干涉信号幅值、相位信号，还能对组织进行功能性成像：通过检测同一位置干涉信号的改变量可实现非介入血流成像，包括血管造影(OCT angiography，OCTA)与血流流速检测(Doppler OCT，D-OCT)；通过施加已知外力并结合OCT图像提取的组织形变量，OCT弹性成像(OCE，OCT elastography)可获取组织的杨氏模量等生物力学参数。同时，OCT在同一种成像机理下即可获取组织内的多维度信息，且无需额外离线配准，是一种理想的多模态成像技术。

然而不同OCT成像模式物理参量侧重不同，导致多种功能难以在同一套系统中高效实现，例如大深度广域定位成像依赖高占空比低速扫频；高分辨、高信噪比的精细结构成像依赖高带宽光源与低速扫频，OCTA、血流检测、OCE等需要对同一位置进行重复扫描，对成像速度有一定要求，其中血流检测在相同扫频速度下动态范围有限，即难以同时实现高灵敏(低流速检测)与大流速检测。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于多种扫频速率光学低相干干涉信号的多模态成像技术，低扫频速率干涉信号用于广域成像定位，中速用于高质量结构成像与高灵敏血流成像，高速用于大流速血流成像与弹性成像，超高速用于实时的三维结构成像与功能性成像。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，所述系统包括多扫频激光器模块、光/电选择模块、光纤式干涉模块、参考臂、样品臂、光电探测器、数据采集单元和上位机；

所述多扫频激光器模块包括多个扫频速率不同的激光器，用于发射激光或触发信号；其中，所述扫描频率能将系统划分为低速成像模式、中速成像模式和高速成像模式；

所述光/电选择模块，用于在所述上位机的控制下选择某个激光器发射激光至所述光纤式干涉模块，同时在所述上位机的控制下选择某个激光器发出触发信号至所述数据采集单元的信号采集触发端口，实现低相干干涉信号采集与样品臂的扫描同步；

所述光纤式干涉模块，用于将激光器输出的光分为两束，并分别传输至参考臂和样品臂；

所述参考臂和样品臂返回的光在所述光纤式干涉模块中汇合并发生干涉；

所述光电探测器，用于将干涉信号转换为模拟电信号；

所述数据采集单元，用于将所述模拟电信号转换为数字信号，并传输给所述上位机；

所述上位机，还用于进行数据处理与成像。

进一步地，所述多扫频激光器模块中所有激光器输出有效光谱的占空比均大于50％。

进一步地，所述光/电选择模块包括光开关、控制器和电开关，在所述上位机的控制下，通过控制器与光开关选择多扫频激光器模块中的1个激光器发出的光传输至光纤式干涉模块；在所述上位机的控制下，通过控制器与电开关选择多扫频激光器模块中的1个激光器发出的触发信号传输至数据采集单元的信号采集触发端口。

进一步地，所述参考臂包括第一准直器、反射镜和高精度位移台；所述第一准直器将激光器输出的光转换为空间光，之后到达所述反射镜，该反射镜安装在所述高精度位移台上；所述高精度位移台在所述上位机的控制下能实现调整参考臂的光程。

进一步地，所述样品臂包括第二准直器、二维检流计振镜和物镜，所述第二准直器将激光器输出的光转换为空间光，之后由所述二维检流计振镜实现横向偏转，最后经所述物镜聚焦于样品。

另一方面，提供了一种基于所述多模态成像系统的基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，所述方法包括：

以下步骤执行过程中，二维检流计振镜应设置相同的横向扫描中点；

步骤1，通过光/电选择模块和上位机选择激光器使得系统处于低速成像模式；同时将所述数据采集单元设置为高采样率模式，结合时域插值算法实现高频干涉信号的波数线性化，通过快速傅里叶变换重建不同轴向位置反射信号，实现对样品区域的大深度广域成像；基于大深度广域成像结果，通过高精度位移台调节所述参考臂的光程，将感兴趣区域移动至靠近零频位置，所述零频位置为参考臂和样品臂等光程的位置；

步骤2，通过光/电选择模块和上位机选择激光器使得系统处于中速成像模式，每个扫频周期所述数据采集单元覆盖激光器所有有效波段，以实现最优轴向分辨率的断层结构成像I；通过二维检流计振镜，对样品相同横向位置的干涉幅值信号进行多次采集，计算流速相关参数D₁，之后通过流速标定获取实际血流流速分布图v_低流速(D₁)；

步骤3，通过光/电选择模块和上位机选择激光器使得系统处于高速成像模式，通过二维检流计振镜，对样品相同横向位置的干涉幅值信号进行多次采集，计算流速相关参数D₂，之后通过流速标定获取实际血流流速分布图v_高流速(D₂)，其中通过二维检流计振镜扫描设置参数需与步骤2中扫描参数设置一致；同时采用OCT弹性成像方法，获取样品的杨氏模量分布的断层图E；

步骤4，对上述各种成像模态的影像坐标系进行配准融合；

步骤5，通过快速切换或叠加显示实现多模态成像显示。

进一步地，步骤2中通过下式计算流速相关参数D₁：

式中，A_t,H、A_t+1,H分别为在t时刻、t+1时刻对位置H采集的信号强度，T为重复采集时刻数，H_noise为无信号的系统噪声区域位置，M为系统噪声区域所占总点数，为在t时刻对位置H_noise采集的信号强度；其中第一项为对数域下当前位置的强度去相关值，第二项为当前位置的信号强度项，第三项为系统噪声项，理论上为固定值。

进一步地，步骤3中使用传统去相关算法计算流速相关参数D₂：

式中，A_t,H、A_t+1,H分别为在t时刻、t+1时刻对位置H，T为重复采集时刻数。

进一步地，步骤4所述对上述各种成像模式的影像坐标系进行配准融合，具体包括：

(1)在纵向扫描方向，记断层结构成像I、实际血流流速分布图v_低流速(D₁)、实际血流流速分布图v_高流速(D₂)、杨氏模量分布的断层图E的最大窗口深度分别为Z₁、Z₂、Z₃、Z₄，总像素点数分别为n₁、n₂、n₃、n₄；

在纵向数字位置z的值为F_q(z)，其中z＝0代表零频位置，按照下式计算获取各成像模态纵向配准后的图像F_q′(z)：

其中，a，z满足以下条件：

(2)在横向扫描方向，对两个正交的横向扫描位置x、y分别按照下面的方式进行配准；

对于横向扫描位置x，记断层结构成像I、实际血流流速分布图v_低流速(D₁)、实际血流流速分布图v_高流速(D₂)、杨氏模量分布的断层图E的横向扫描范围分别为X₁、X₂、X₃、X₄，总像素点数分别为m₁、m₂、m₃、m₄；

在横向数字位置x的值为F_q(x)，其中x＝0代表横向扫描中点，按照下式计算配准后的横向数字位置x的值F_q′(x)：

其中b，x满足以下条件：

同理，获得配准后的横向数字位置y的值F_q′(y)；

结合F_q′(z)，即获取到各成像模式配准融合后的图像F_q′(x,y,z)。

进一步地，所述方法还包括：

对于动态成像需求场景，通过光/电选择模块和上位机选择激光器使得系统处于超高速模式，获取大横向视场、实时的三维OCT结构成像，并以步骤5中的多模态成像信息为辅助；所述超高速模式的扫描频率远大于高速模式对应的扫描频率。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)本发明可以在一套系统与成像机理下，实现多种OCT成像模态下的高效的干涉信号采集与成像，同时结合OCT轴向成像特征与相同检流计振镜，通过线性变换实现各模态成像坐标系的映射，无需复杂的离线配准即可完成组织内的多维度信息的融合显示。本发明提供了深度范围的广域定位成像，高分辨、高信噪比的结构成像，大动态范围的血流流速检测与血管造影，快速弹性成像，同时还提供了大横向视场的实时结构成像模式，使用者可在动态场景中对照以上信息进行观察、操作。

(2)无损伤成像：所有成像模式无需注射造影剂等介入手段，多模态配准无需放置实体标记物。

(3)大动态血流成像：通过中速模式结合信噪比自适应对数域血流算法+高速模式结合常规血流算法，解决相同算法、扫频速率、扫描设置参数下血流流速检测灵敏度与最大可测流速矛盾的问题。

(4)实施简单高效：不同模式共用同一套成像光路，通过光/电开关即可实现不同模态成像所需干涉信号的采集。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为一个实施例中基于光学低相干干涉场的多模态成像系统示意图。

图2为一个实施例中基于光学低相干干涉场的多模态成像方法流程图。

图3为一个实施例中OCT小鼠脑血管成像对比结果图，其中图3中的(a)为传统去相关方法形成的血管造影图，图3中的(b)为本发明步骤2中提出的方法形成的血管造影图。

图4为一个实施例中小鼠脑3DOCT成像对比结果图，其中图4中的(a)为OCT高分辨结构成像血管成像，图4中的(b)为OCT血管造影成像，图4中的(c)和(d)分别为坐标系配准后不同视角下的融合图像。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在一个实施例中，结合图1，提供了一种基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，所述系统包括多扫频激光器模块1、光/电选择模块2、光纤式干涉模块3、参考臂4、样品臂5、光电探测器6、数据采集单元7和上位机8；

所述多扫频激光器模块1包括多个扫频速率不同的激光器，用于发射激光或触发信号；其中，所述扫描频率能将系统划分为低速成像模式、中速成像模式和高速成像模式；

所述光/电选择模块2，用于在所述上位机8的控制下选择某个激光器发射激光至所述光纤式干涉模块3，同时在所述上位机8的控制下选择某个激光器发出触发信号至所述数据采集单元7的信号采集触发端口，实现低相干干涉信号采集与样品臂5的扫描同步；

所述光纤式干涉模块3，用于将激光器输出的光分为两束，并分别传输至参考臂4和样品臂5；

所述参考臂4和样品臂5返回的光在所述光纤式干涉模块3中汇合并发生干涉；

所述光电探测器6，用于将干涉信号转换为模拟电信号；

所述数据采集单元7，用于将所述模拟电信号转换为数字信号，并传输给所述上位机8；

所述上位机8，还用于进行数据处理与成像。

这里优选地，所述数据采集单元采用采集卡。

优选地，在一些实施例中，所述多扫频激光器模块1中所有激光器输出有效光谱的占空比均大于50％。

优选地，在一些实施例中，所述光/电选择模块2包括光开关21、控制器22和电开关23，在所述上位机8的控制下，通过控制器22与光开关21选择多扫频激光器模块1中的1个激光器发出的光传输至光纤式干涉模块3；在所述上位机8的控制下，通过控制器22与电开关23选择多扫频激光器模块1中的1个激光器发出的触发信号传输至数据采集单元7的信号采集触发端口。

优选地，在一些实施例中，所述参考臂4包括第一准直器41、反射镜42和高精度位移台43；所述第一准直器41将激光器输出的光转换为空间光，之后到达所述反射镜42，该反射镜42安装在所述高精度位移台43上；所述高精度位移台43在所述上位机8的控制下能实现调整参考臂4的光程。

优选地，在一些实施例中，所述样品臂5包括第二准直器51、二维检流计振镜52和物镜53，所述第二准直器51将激光器输出的光转换为空间光，之后由所述二维检流计振镜52实现横向偏转，最后经所述物镜53聚焦于样品54。

在一个实施例中，结合图2，提供了一种基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，所述方法包括：

以下步骤执行过程中，二维检流计振镜52应设置相同的横向扫描中点；

步骤1，通过光/电选择模块2和上位机8选择激光器使得系统处于低速成像模式；同时将所述数据采集单元7设置为高采样率模式(采集卡内部时钟，采样率≥1GSPS)，结合时域插值算法实现高频干涉信号的波数线性化，通过快速傅里叶变换重建不同轴向位置反射信号，实现对样品区域的大深度广域成像；基于大深度广域成像结果，通过高精度位移台43调节所述参考臂4的光程，将感兴趣区域移动至靠近零频位置，所述零频位置为参考臂4和样品臂5等光程的位置；

这里，低速成像模式为扫频速率≤100kHz；

步骤2，通过光/电选择模块2和上位机8选择激光器使得系统处于中速成像模式，每个扫频周期所述数据采集单元7覆盖激光器所有有效波段，以实现最优轴向分辨率的断层结构成像I；通过二维检流计振镜52，对样品相同横向位置的干涉幅值信号进行多次采集，计算流速相关参数D₁，之后通过流速标定获取实际血流流速分布图v_低流速(D₁)；(其中，D用于表示血管造影图)

这里，中速成像模式为扫频速率为200kHz；

步骤3，通过光/电选择模块2和上位机8选择激光器使得系统处于高速成像模式，通过二维检流计振镜52，对样品相同横向位置的干涉幅值信号进行多次采集，计算流速相关参数D₂，之后通过流速标定获取实际血流流速分布图v_高流速(D₂)，其中通过二维检流计振镜52扫描设置参数需与步骤2中扫描参数设置一致；同时采用OCT弹性成像方法，获取样品的杨氏模量分布的断层图E；

这里，高速成像模式为扫频速率为400kHz；

步骤4，对上述各种成像模态的影像坐标系进行配准融合(由于各种成像模态下激光器、采集设置与扫描设置不一致会导致不同的成像空间，需要对多种模式影像坐标系进行配准)；

步骤5，通过快速切换或叠加显示实现多模态成像显示。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤2中通过下式计算流速相关参数D₁：

式中，A_t,H、A_t+1,H分别为在t时刻、t+1时刻对位置H采集的信号强度，T为重复采集时刻数，H_noise为无信号的系统噪声区域位置，M为系统噪声区域所占总点数，为在t时刻对位置H_noise采集的信号强度；其中第一项为对数域下当前位置的强度去相关值，第二项为当前位置的信号强度项，第三项为系统噪声项，理论上为固定值。

这里，中速模式结合上式可以获取高灵敏度的血流检测能力，同时不会受到当前位置信噪比影响。

示例性地，图3是OCT小鼠脑血管成像对比结果，其中图3中的(a)为传统去相关方法形成的血管造影图；图3中的(b)为本发明步骤2中提出的方法形成的血管造影图，相比于传统方法，可以看到更多微血管(尤其在红色三角处对应的血管)，即血流灵敏度更高。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤3中使用传统去相关算法计算流速相关参数D₂：

式中，A_t,H、A_t+1,H分别为在t时刻、t+1时刻对位置H，T为重复采集时刻数。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤4所述对上述各种成像模式的影像坐标系进行配准融合，具体包括：

(1)在纵向扫描方向，记断层结构成像I、实际血流流速分布图v_低流速(D₁)、实际血流流速分布图v_高流速(D₂)、杨氏模量分布的断层图E的最大窗口深度分别为Z₁、Z₂、Z₃、Z₄，总像素点数分别为n₁、n₂、n₃、n₄；

在纵向数字位置z的值为F_q(z)，其中z＝0代表零频位置，按照下式计算获取各成像模态纵向配准后的图像F_q′(z)：

其中，a，z满足以下条件：

(2)在横向扫描方向，对两个正交的横向扫描位置x、y分别按照下面的方式进行配准；

对于横向扫描位置x，记断层结构成像I、实际血流流速分布图v_低流速(D₁)、实际血流流速分布图v_高流速(D₂)、杨氏模量分布的断层图E的横向扫描范围分别为X₁、X₂、X₃、X₄，总像素点数分别为m₁、m₂、m₃、m₄；

在横向数字位置x的值为F_q(x)，其中x＝0代表横向扫描中点，按照下式计算配准后的横向数字位置x的值F_q′(x)：

其中b，x满足以下条件：

同理，获得配准后的横向数字位置y的值F_q′(y)；

结合F_q′(z)，即获取到各成像模式配准融合后的图像F_q′(x,y,z)。

这里，最大窗口深度、横向扫描范围通过传统OCT标定方法获取，纵向总像素点数由采集卡7采集方式设置确定，横向总像素点由二维检流计振镜52的扫描设置和采集卡7的采集方式共同确定。

示例性地，图4是小鼠脑3DOCT成像对比结果，其中图4中的(a)为OCT高分辨结构成像血管成像，图4中的(b)为OCT血管造影成像，图4中的(c)和(d)分别为坐标系配准后不同视角下的融合图像(为方便展示，高分辨结构图已调整透明度)。

进一步地，在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对于动态成像需求场景，通过光/电选择模块2和上位机8选择激光器使得系统处于超高速模式，获取大横向视场、实时的三维OCT结构成像，并以步骤5中的多模态成像信息为辅助；所述超高速模式的扫描频率远大于高速模式对应的扫描频率。

所述动态成像需求场景包括但不限于术中导航成像等。

综上所述，本发明对多组织信息需求的生物医学应用场景有重大意义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，其特征在于，所述系统包括多扫频激光器模块(1)、光/电选择模块(2)、光纤式干涉模块(3)、参考臂(4)、样品臂(5)、光电探测器(6)、数据采集单元(7)和上位机(8)；

所述多扫频激光器模块(1)包括多个扫频速率不同的激光器，用于发射激光或触发信号；其中，所述扫描频率能将系统划分为低速成像模式、中速成像模式和高速成像模式；

所述光/电选择模块(2)，用于在所述上位机(8)的控制下选择某个激光器发射激光至所述光纤式干涉模块(3)，同时在所述上位机(8)的控制下选择某个激光器发出触发信号至所述数据采集单元(7)的信号采集触发端口，实现低相干干涉信号采集与样品臂(5)的扫描同步；

所述光纤式干涉模块(3)，用于将激光器输出的光分为两束，并分别传输至参考臂(4)和样品臂(5)；

所述参考臂(4)和样品臂(5)返回的光在所述光纤式干涉模块(3)中汇合并发生干涉；

所述光电探测器(6)，用于将干涉信号转换为模拟电信号；

所述数据采集单元(7)，用于将所述模拟电信号转换为数字信号，并传输给所述上位机(8)；

所述上位机(8)，还用于进行数据处理与成像。

2.根据权利要求1所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，其特征在于，所述多扫频激光器模块(1)中所有激光器输出有效光谱的占空比均大于50％。

3.根据权利要求1所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，其特征在于，所述光/电选择模块(2)包括光开关(21)、控制器(22)和电开关(23)，在所述上位机(8)的控制下，通过控制器(22)与光开关(21)选择多扫频激光器模块(1)中的1个激光器发出的光传输至光纤式干涉模块(3)；在所述上位机(8)的控制下，通过控制器(22)与电开关(23)选择多扫频激光器模块(1)中的1个激光器发出的触发信号传输至数据采集单元(7)的信号采集触发端口。

4.根据权利要求1所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，其特征在于，所述参考臂(4)包括第一准直器(41)、反射镜(42)和高精度位移台(43)；所述第一准直器(41)将激光器输出的光转换为空间光，之后到达所述反射镜(42)，该反射镜(42)安装在所述高精度位移台(43)上；所述高精度位移台(43)在所述上位机(8)的控制下能实现调整参考臂(4)的光程。

5.根据权利要求1所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像系统，其特征在于，所述样品臂(5)包括第二准直器(51)、二维检流计振镜(52)和物镜(53)，所述第二准直器(51)将激光器输出的光转换为空间光，之后由所述二维检流计振镜(52)实现横向偏转，最后经所述物镜(53)聚焦于样品(54)。

6.基于权利要求1至5任意一项所述系统的基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，其特征在于，所述方法包括：

以下步骤执行过程中，二维检流计振镜(52)应设置相同的横向扫描中点；

步骤1，通过光/电选择模块(2)和上位机(8)选择激光器使得系统处于低速成像模式；同时将所述数据采集单元(7)设置为高采样率模式，结合时域插值算法实现高频干涉信号的波数线性化，通过快速傅里叶变换重建不同轴向位置反射信号，实现对样品区域的大深度广域成像；基于大深度广域成像结果，通过高精度位移台(43)调节所述参考臂(4)的光程，将感兴趣区域移动至靠近零频位置，所述零频位置为参考臂(4)和样品臂(5)等光程的位置；

步骤2，通过光/电选择模块(2)和上位机(8)选择激光器使得系统处于中速成像模式，每个扫频周期所述数据采集单元(7)覆盖激光器所有有效波段，以实现最优轴向分辨率的断层结构成像I；通过二维检流计振镜(52)，对样品相同横向位置的干涉幅值信号进行多次采集，计算流速相关参数D₁，之后通过流速标定获取实际血流流速分布图v_低流速(D₁)；

步骤3，通过光/电选择模块(2)和上位机(8)选择激光器使得系统处于高速成像模式，通过二维检流计振镜(52)，对样品相同横向位置的干涉幅值信号进行多次采集，计算流速相关参数D₂，之后通过流速标定获取实际血流流速分布图v_高流速(D₂)，其中通过二维检流计振镜(52)扫描设置参数需与步骤2中扫描参数设置一致；同时采用OCT弹性成像方法，获取样品的杨氏模量分布的断层图E；

步骤4，对上述各种成像模态的影像坐标系进行配准融合；

步骤5，通过快速切换或叠加显示实现多模态成像显示。

7.根据权利要求6所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，其特征在于，步骤2中通过下式计算流速相关参数D₁：

式中，A_t,H、A_t+1,H分别为在t时刻、t+1时刻对位置H采集的信号强度，T为重复采集时刻数，H_noise为无信号的系统噪声区域位置，M为系统噪声区域所占总点数，为在t时刻对位置H_noise采集的信号强度；其中第一项为对数域下当前位置的强度去相关值，第二项为当前位置的信号强度项，第三项为系统噪声项，理论上为固定值。

8.根据权利要求6所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，其特征在于，步骤3中使用传统去相关算法计算流速相关参数D₂：

式中，A_t,H、A_t+1,H分别为在t时刻、t+1时刻对位置H，T为重复采集时刻数。

9.根据权利要求6所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，其特征在于，步骤4所述对上述各种成像模式的影像坐标系进行配准融合，具体包括：

(1)在纵向扫描方向，记断层结构成像I、实际血流流速分布图v_低流速(D₁)、实际血流流速分布图v_高流速(D₂)、杨氏模量分布的断层图E的最大窗口深度分别为Z₁、Z₂、Z₃、Z₄，总像素点数分别为n₁、n₂、n₃、n₄；

在纵向数字位置z的值为F_q(z)，其中z＝0代表零频位置，按照下式计算获取各成像模态纵向配准后的图像F′_q(z)：

其中，a，z满足以下条件：

(2)在横向扫描方向，对两个正交的横向扫描位置x、y分别按照下面的方式进行配准；

对于横向扫描位置x，记断层结构成像I、实际血流流速分布图v_低流速(D₁)、实际血流流速分布图v_高流速(D₂)、杨氏模量分布的断层图E的横向扫描范围分别为X₁、X₂、X₃、X₄，总像素点数分别为m₁、m₂、m₃、m₄；

在横向数字位置x的值为F_q(x)，其中x＝0代表横向扫描中点，按照下式计算配准后的横向数字位置x的值F_q′(x)：

其中b，x满足以下条件：

同理，获得配准后的横向数字位置y的值F_q′(y)；

结合F_q′(z)，即获取到各成像模式配准融合后的图像F_q′(x,y,z)。

10.根据权利要求6所述的基于光学低相干干涉场的多模态成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

对于动态成像需求场景，通过光/电选择模块(2)和上位机(8)选择激光器使得系统处于超高速模式，获取大横向视场、实时的三维OCT结构成像，并以步骤5中的多模态成像信息为辅助；所述超高速模式的扫描频率远大于高速模式对应的扫描频率。