光学相干断层扫描成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)是一门新型的医学影像技术,具有无辐射、非接触、成像速度快、高分辨率以及性价比高等优势。谱域OCT技术与时域OCT技术都是以Michelson干涉仪作为核心。相比于时域OCT技术,谱域OCT技术在成像速度、信噪比以及灵敏度等方面都有很明显的提升,并为眼科疾病与血管疾病的早期检测提供有力的手段。本文首先介绍OCT系统的基础理论以及基本结构,阐述OCT技术较于传统医学影像技术的优越性;指出OCT技术在研究血流流速与血流剪切力方面的优势;分析了OCT系统光谱信号的特性,将光谱信号分为有效信号与干扰信号。讨论系统的主要性能参数。本研究对谱域OCT系统的光路设计与系统结构进行了分析。在扫描系统与光谱仪作用下,光谱信号被采集传输至计算机。在进行去直流项、色散补偿、去除背景噪声等预处理后实现样品图像重建。介绍搭建仿体实验平台的过程。最后,将谱域OCT系统应用于血流流速与血流剪切力测量的研究。相位差缠绕与相位差噪声是影响血流流速与血流剪切力准确测量的两个主要因素。针对相位差缠绕现象,本文采用新型的相位差解调算法,但该解调算法在高噪声与高流速情况下存在着一定的局限性。针对该解调算法的缺陷,本文提出一种复域小波平均降噪算法对血流相位差进行降噪预处理。为了验证所提算法的有效性,分别设计了仿真实验和仿体实验。结果表明,所提算法不仅能够提升血流相位差的测量准确度,而且能够克服相位差解调算法对噪声敏感的问题,最终使系统测量血流流速与血流剪切力的范围提升了90.2%,从而为高速血流与剪切力检测提供了新的方法。