光学相干层析技术(OCT)能够非侵入地实现对生物组织层析结构的高分辨率成像,展现出广阔的临床应用前景,基于导管的OCT成像技术在心血管内壁成像中有着重要的应用价值。导管内频域OCT成像系统凭借其分辨率高和成像速度快的优势,能够实现对心血管内壁的实时周向扫描成像,辅助心血管病变检测与介入治疗手术前后病情指导,具有重要的研究意义,因此本文开展了导管内频域OCT系统及其成像方法研究。本文的具体研究内容包括:1、进行了心血管OCT图像的分析与处理。分析了心血管OCT图像中不同病变的光学参数特征;利用衰减系数评估算法量化了不同病变斑块的衰减特性;理论研究了衰减补偿与对比度增强算法,分析了算法对心血管图像中组织衰减特征与深处支架的影响;优化了衰减补偿与对比度增强算法,实现了图像增强的同时维持组织衰减特征以及避免深层支架前端阴影。2、研究了导管内频域OCT成像系统。设计并搭建了基于快速扫频光源与周向扫描导管的频域OCT系统,包括完成光纤型干涉仪的搭建、干涉信号的同步采集以及成像导管的控制;完成了系统成像软件的编写,包括图像采集与重建、硬件控制等;完成了初步的成像测试实验并参与了系统的仪器化工作。3、研究了基于超连续谱光源的谱域OCT系统。初步搭建了空间光路的谱域干涉系统,获取了超连续谱干涉信号;对干涉光谱法解调光程差进行了理论分析和仿真以及测量实验;提出了针对系统色散的软件数值补偿方法,消除了非线性色散项对干涉条纹的扭曲以及对层析信号展宽的现象。