多帧叠加平均处理是去除扫频光学相干层析系统散斑噪声、获得较为清晰结构信息的有效方法，但眼睛的震颤、漂移、微眼跳等生理特性和系统光路特性会使图像之间存在错位，导致叠加效果不佳、结构稳定性差，为此本文提出一种基于灰度分布信息和目标几何信息相结合的配准算法。该方法根据图像平均灰度分布提取包含目标信息的感兴趣区域，通过相位相关算法和基于分段拟合的灰度投影算法的双重作用校正图像的平移变换；通过拟合视网膜上边界作为特征点迭代确定最佳旋转参数，并再次重新估计平移参数，实现图像的刚性配准；最后通过轴向扫描一对一映射法以能量函数为约束条件实现图像的非刚性配准。对活体兔眼进行实验，结果表明，本文算法配准后的叠加图像边界清晰，结构信息增强，信噪比和对比度平均有效提高一倍多。本算法适用于强噪声视网膜B-Scans图像的配准，能满足多种类型OCT系统的叠加成像需要，具有较高的鲁棒性和图像配准精度。

针对现有眼轴测量仪器无法同时实现大量程眼轴测量及眼前节成像的功能，设计了眼轴和眼前节同步测量的大量程扫频光学相干层析成像系统。该系统通过设计大量程扫频光源增加成像深度，并在外部设计搭建标定光路进行k域重采样以提高大量程干涉范围内的成像质量，从而在获取高精度眼轴信息的同时对眼前节成像；针对该系统OCT图像信噪比较低的问题，文中采用基于各向异性滤波的保边去噪算法对图像中的散斑噪声进行抑制以提高图像对比度。系统分别使用等比例人眼模型和离体鱼眼进行成像实验，实验结果表明：该系统成像深度可达到69 mm，在精准测量眼轴纵向五层结构的同时完成12 mm范围内的眼前节横向扫描，眼轴长度平均测量误差0.04 mm，成像时间约为0.45 s，满足临床医学应用中实时性的要求。