光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography，OCT)是一种基于低相干干涉术和扫描技术探测样品散射光的高分辨成像技术，是生物医学成像领域的研究热点。当前，更快的成像速度、更高的成像质量以及更丰富信息的获取，已经成为OCT技术的主要发展方向。OCT测量的散射光携带了样品散射性质信息，对这些信息进行提取可以增加由OCT获得的信息量，拓展OCT在组织成像和医学诊断等领域的应用。然而常规的OCT成像仅能提供反映样品结构变化的光强分布，不能直接获得样品的散射性质信息。此外，进入OCT测量系统的散射光还包含一部分多次散射光予，这些光了增加了图像噪声，也是图像信息来源的一部分。对多次散射进行研究有助于提高图像质量及获取多次散射光子携带的信息，而常规OCT成像不能单独获取多次散射信息并进行处理。另外，样品散射性质通过影响参与干涉的样品光，也会对成像质量产生影响。针对上述这些问题，为增加获取的信息量，提高成像质量，本论文开展基于散射模型的OCT技术研究，主要工作包含以下几个方而:　　1.提出一种用于频域OCT的散射参数成像方法。该方法基于频域OCT原理和OCT散射模型，获得反映被测组织散射性质变化的F参数图像;然后应用泰勒定理和递推的方法，获得随深度和横向位置变化的散射系数图像。这两种散射参数图像不同于常规的结构图像，能够提供组织散射性质的分布信息。应用该方法获得在体人手掌皮肤组织的散射参数图像，图像显示了被测组织散射性质在深度和横向上的二维分布，从散射系数图像能够清楚地区分不同组织层的散射性质差异。　　2.研究样品散射对频域OCT深度分辨率的影响。基于散射模型，研究样品散射对频域OCT干涉谱形状的改变，及这种改变进一步对空域信号深度分辨率产生的影响。理论分析和模拟结果表明，样品散射使探测的干涉谱信号发生形变，干涉谱强度分布向长波方向偏移，并进一步导致空域信号的分辨率降低。散射系数越大、深度越深，深度分辨率降低越多。　　3.提出一种获得散射分解图像的方法。该方法依据基于EHF(extendedHuygens-Fresnel)原理的OCT多次散射模型，通过对总强度信号进行分解，获得各散射分量的图像。这些图像能够提供不同散射分量的信息。各分量可被单独处理或进行信息提取，亦可对不同分量进行差异化处理后再重新合成;据此提出一种图像降噪方法，对噪声较强的分量单独进行滤波，再与其它分量合成，获得重建图像。应用提出的方法获得小鼠耳部皮肤的散射分解图像及重建图像，散射分解图像提供不同散射分量的信息，重建图像在噪声降低的同时，与直接滤波图像相比，有效减小了模糊效应。　　4.提出一种基于光谱整形的频域OCT分辨率增强技术。该技术利用光源自身谱形构造整形因子，对频域OCT干涉谱信号进行整形，再利用整形后的干涉谱信号获得空域信号。模拟结果表明，该技术能够有效提高频域OCT的深度分辨率，对散射样品中深度相近的位置点有更强的分辨能力，且对高斯型或非高斯型光源的系统均适用。