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光学层析成像技术的研究动态 被引量：9
1
作者 阎春生 曾楠 +1 位作者 赖淑蓉 廖延彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期5-7,共3页
光学层析成像技术是利用光学的方法对流体或物体进行层析成像的一种新的技术 ,近年来发展很快。本文较系统地介绍了光学工业过程层析成像技术的基本原理、分类。
关键词 二相流 多相流 光学层析成像技术
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面向乳腺肿瘤诊断的时域扩散荧光―光学层析成像系统 被引量：3
2
作者 张伟 高峰 +3 位作者 武林会 马文娟 卢奕名 赵会娟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期181-186,共6页
为了解决传统乳腺扩散光学层析成像可靠性低的问题,设计了一套基于多通道时间相关单光子计数的时域扩散荧光―光学层析成像系统.该系统采用32根同轴光纤均匀分布于组织体表面,作类似X射线层析工作方式的同层扫描,由此获得多角度下的时... 为了解决传统乳腺扩散光学层析成像可靠性低的问题,设计了一套基于多通道时间相关单光子计数的时域扩散荧光―光学层析成像系统.该系统采用32根同轴光纤均匀分布于组织体表面,作类似X射线层析工作方式的同层扫描,由此获得多角度下的时间分辨投影.通过测量不同仿体,应用相应的迭代图像重建算法,获得了可靠的重建结果.研究表明,该系统工作可靠,是进行乳腺肿瘤早期诊断研究的理想模式之一. 展开更多
关键词 荧光―光学层析成像 图像重建 时间相关单光子计数 乳腺肿瘤诊断
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生物组织光学层析成像技术的理论研究 被引量：3
3
作者 应金品 孙威 +1 位作者 吴峰 周斌和 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期265-272,共8页
本文发展了一种能实现生物组织光学层析成像的理论。文中建立了光在生物组织中的散射模型，并利用格林函数法分析了问题的数学基本解的形式，得到了问题的初始值的解析表达式。利用偏微分方程特征线传播的方法，可以把问题的边界值（即... 本文发展了一种能实现生物组织光学层析成像的理论。文中建立了光在生物组织中的散射模型，并利用格林函数法分析了问题的数学基本解的形式，得到了问题的初始值的解析表达式。利用偏微分方程特征线传播的方法，可以把问题的边界值（即测量值）传递给每层的初始值。然后结合初始值的解析形式，构造出一个目标函数，即可把逐层重构组织光学特性参数的问题转化为逐层控制参数使目标函数具有极小值的优化问题，从而逐层地重构出生物组织的光学特性参数。利用组织光学特性参数重构的结果，借助于计算机的图象处理技术，就可进一步得到组织内部的光学层析结构图象。本文最后给出了一个计算机数值仿真解。 展开更多
关键词 光学层析成像 逆问题 参数重建 优化 生物组织
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利用深度学习扩展非接触扩散光学层析成像系统中探测器的动态范围 被引量：4
4
作者 赵星 刘桐君 +2 位作者 陈平 王京凡 刘伟伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2529-2538,共10页
非接触式扩散光学层析成像(Diffuse Optical Tomography,DOT)技术和传统DOT技术相比具有更高的空间采集密度,系统中探测器的动态范围对实验结果有很大的影响。通过仿真和实验研究了探测器动态范围过小对重建结果的影响,并提出了一种利... 非接触式扩散光学层析成像(Diffuse Optical Tomography,DOT)技术和传统DOT技术相比具有更高的空间采集密度,系统中探测器的动态范围对实验结果有很大的影响。通过仿真和实验研究了探测器动态范围过小对重建结果的影响,并提出了一种利用深度学习拓展探测器动态范围的方法。在NIRFSAT软件包中设置不同的吸收散射的仿体及入射光场参数,批量生成训练样本,搭建全连接网络进行模型训练,并利用该模型修复仿真和光学实验条件下探测器获得的数据。实验数据修复及重建结果表明,该模型修复了低动态范围探测器获得的数据,将探测器的动态范围从256扩展到109。该方法能够有效地减小探测器动态范围过小带来的重建误差,为使用普通低动态范围探测器进行非接触式DOT提供了一种有效的技术解决方案。 展开更多
关键词 扩散光学层析成像 深度学习 非接触系统 数据修复
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基于B样条参数化描述的形状扩散光学层析成像方法 被引量：2
5
作者 赵会娟 刘玲玲 +4 位作者 刘明 武林会 王媛 贾梦宇 高峰 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期46-51,共6页
为了改善扩散光学层析成像(DOT)逆问题的病态性,本文发展了一种基于B样条参数化描述的形状DOT重建算法.在合理地假设组织体各区域光学参数均匀分布的前提下,通过采用B样条参数化描述复杂区域的边界,将DOT的逆问题从大规模的体元光学参... 为了改善扩散光学层析成像(DOT)逆问题的病态性,本文发展了一种基于B样条参数化描述的形状DOT重建算法.在合理地假设组织体各区域光学参数均匀分布的前提下,通过采用B样条参数化描述复杂区域的边界,将DOT的逆问题从大规模的体元光学参数重建转化为只重建各子区域的一组光学参数和复杂形状参数.在信噪比为35,d B条件下对不同形状模拟异质体的重建结果表明,该算法在不同的光学参数范围、异质体初始形状估计、光学参数初始估计下,均可有效地重建出异质体的形状和光学参数.稳态DOT系统的仿体实验验证表明,背景光学参数和异质体光学参数的重构误差分别小于1.18%和12.00%.该算法将对肿瘤诊断漫射光层析成像的发展具有推动作用. 展开更多
关键词 扩散光学层析成像 基于形状重构算法 B样条参数化 边界元法
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压缩倾角薄层光学层析成像系统 被引量：1
6
作者 赵会娟 贾梦宇 +5 位作者 秦转萍 王爽 陈雪影 李娇 张林 高峰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期688-693,共6页
首先研究了LOT中光线倾斜角度对光在组织体内分布的影响,在此基础上设计并完成了压缩倾角薄层光学层析成像(cdaLOT)系统,提出了矫正扫描振镜枕型畸变的新方法,并发展了基于虚拟源-扩散近似技术和GPU的LOT快速图像重建算法.光路模拟结果... 首先研究了LOT中光线倾斜角度对光在组织体内分布的影响,在此基础上设计并完成了压缩倾角薄层光学层析成像(cdaLOT)系统,提出了矫正扫描振镜枕型畸变的新方法,并发展了基于虚拟源-扩散近似技术和GPU的LOT快速图像重建算法.光路模拟结果表明,cdaLOT系统可使入射主光线倾角减小为传统LOT系统的1/2.cdaLOT系统将测量值与蒙特卡洛模拟结果的相对误差由传统系统的38%降低为18%,从而缓解了实际测量方式和正向数学模型的不匹配性.仿体成像实验表明:重建异质体的吸收系数、位置和形状与真实情况基本相符. 展开更多
关键词 薄层光学层析成像 倾角 图像重建 测量系统
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二相流场光学层析成像的研究 被引量：2
7
作者 曾楠 廖延彪 赖淑蓉 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期30-31,共2页
本文对气固二相流场进行光学层析投影,得出了固相质量浓度与它的消光率之间的线性关系,并利用这一关系和反 向投影算法重建了气固二相流场的截面分布。为进一步研究二相流场的光学层析成像提供了基础。
关键词 二相流场 光学层析成像 反向投影
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光学层析成像在含空洞状区域的图像重建
8
作者 孟静 王加俊 +1 位作者 黄贤武 仲兴荣 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期515-518,共4页
文章给出一种直接基于传输模型的含空洞状区域的重建方法。实验证明,在传输模型下,不需要知道空洞状区域的位置、大小等信息即可成功重建光学层析图像。
关键词 光学层析成像 空洞状区域 梯度树 联合差分方法
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光学层析成像机理分析
9
作者 杨莉松 王桂英 徐至展 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期239-241,共3页
光学层析这种无辐射伤害的成像技术在生物医学界正得到广泛的研究和应用。文章简要地说明了红光或近红外光在生物组织中的散射和吸收规律。阐明了实现光学层析成像的两种思路及其优缺点。
关键词 光学层析成像 生物组织 散射 吸收 生物医学
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提高光学层析成像分辨率的技术改进
10
作者 石智伟 李扬 《广东工业大学学报》 CAS 2004年第3期40-42,46,共4页
探索了提高目标物成像纵向、横向分辨率的途径,利用图像恢复的基本原理增强光学层析成像的图像,由模拟得到FSD(Fourier自去卷积)所必需的点扩展函数,然后进行图像重组和图像处理工作,使图像取得更好的锐化、去噪的效果.
关键词 光学层析成像 多相流 Fourier自去卷积 分辨率
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相位偏移干涉法对频域光学层析成像的图像处理(英文) 被引量：1
11
作者 龚强 王瑞康 +2 位作者 马振鹤 张帆 姚建铨 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2009年第2期168-172,共5页
为了减少频域光学层析成像(spectral domain optical coherence tomography,SDOCT)中的噪声干扰,应用相位偏移干涉技术消除SDOCT系统中的自相关噪声与虚像.分析了主要影响因素位移标定误差对噪声消除的影响.通过载玻片实验指出五相位偏... 为了减少频域光学层析成像(spectral domain optical coherence tomography,SDOCT)中的噪声干扰,应用相位偏移干涉技术消除SDOCT系统中的自相关噪声与虚像.分析了主要影响因素位移标定误差对噪声消除的影响.通过载玻片实验指出五相位偏移法对压电陶瓷晶体(PZT)相位偏移位移标定误差最不敏感.在10%的移相误差下,五相位偏移法使载玻片成像图中自相关项的强度仍然接近于0并使虚像信号的强度在0.25以内.离体兔眼角膜实验结果验证了三相位以上(含三相位)的相位偏移方法能够同时消除虚像及自相关噪声,且在实验过程中避免了实虚像重叠及等光程点的设置. 展开更多
关键词 光学层析成像 相位偏移干涉法 频域 压电陶瓷晶体
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提高时域乳腺光学层析成像质量的方法 被引量：2
12
作者 马艺闻 高峰 +2 位作者 杨芳 阮平巧 赵会娟 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2010年第5期422-427,共6页
时域乳腺光学层析成像技术可以有效重建乳腺组织的光学参数,实现乳腺癌的早期检测.为了提高重建图像的性能,针对图像重建过程中吸收系数和约化散射系数的雅克比矩阵间的量级差异,提出了一种有效的雅克比矩阵标定方法;为了克服不适定性... 时域乳腺光学层析成像技术可以有效重建乳腺组织的光学参数,实现乳腺癌的早期检测.为了提高重建图像的性能,针对图像重建过程中吸收系数和约化散射系数的雅克比矩阵间的量级差异,提出了一种有效的雅克比矩阵标定方法;为了克服不适定性因素对重建图像质量的影响,引入了图像分割技术实现对雅克比矩阵有效降维.实验数据的相关验证表明,上述两种方法可有效提高重建图像的质量. 展开更多
关键词 时域 光学乳腺层析成像 雅克比矩阵标定 图像分割
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用于乳腺检测的多通道扩散光学层析成像系统
13
作者 刘维 高峰 +1 位作者 赵会娟 徐可欣 《医疗卫生装备》 CAS 2007年第1期18-19,30,共3页
基于光子计数原理,研发了一套用于乳腺检测的多通道连续光(CW)扩散光学层析成像(DOT)系统。系统采用了“无间歇可调宽度滑动门计数器”以动态记录信息。每个滑动门宽可以从50μs变化到十几秒,相应地,根据预设门的数目,总测量时间跨度为... 基于光子计数原理,研发了一套用于乳腺检测的多通道连续光(CW)扩散光学层析成像(DOT)系统。系统采用了“无间歇可调宽度滑动门计数器”以动态记录信息。每个滑动门宽可以从50μs变化到十几秒,相应地,根据预设门的数目,总测量时间跨度为几毫秒至几十秒。数据传输及系统控制应用通用串行总线(USB)2.0接口,增强了系统的可扩展性,可以满足不同空间分辨率的需要。 展开更多
关键词 连续光 扩散光学层析成像 光子计数 滑动门 USB2.0
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非均匀介质下基于区域重建的弥散光学层析成像
14
作者 彭美杰 赵景秀 +1 位作者 孟静 孔园园 《光电子技术》 CAS 北大核心 2011年第3期166-170,共5页
传统体素重建方法的弊端是用测量数据重建庞大的光学参量。庞大的数据量一方面加大重建过程中的计算量,另一方面由于测量数据易于受噪音的影响造成结果的不稳定性。因此,本文提出一种基于区域的重建方法,该方法通过找邻近节点确定目标... 传统体素重建方法的弊端是用测量数据重建庞大的光学参量。庞大的数据量一方面加大重建过程中的计算量,另一方面由于测量数据易于受噪音的影响造成结果的不稳定性。因此,本文提出一种基于区域的重建方法,该方法通过找邻近节点确定目标区域。第一步进行体素重建,确定目标个数及其中心点。第二步重建中心点所在的区域。实验中,给出了重建模型吸收系数的重建结果,并引入四个数值指标进一步衡量重建图像质量。实验结果表明:该方法可以有效降低重建系统规模,克服重建病态性,提高重建图像的精确性和对比度。 展开更多
关键词 图像重建 弥散光学层析成像 扩散方程 有限元 区域重建
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基于观察矩阵的时域扩散光学层析成像方法
15
作者 曹贺鑫 韩菲 +1 位作者 李秋生 黄志强 《计算机仿真》 北大核心 2023年第10期286-290,共5页
荧光极易受到外界因素干扰,影响到光子的输运过程,导致时域扩散光学层析成像效果较差,设计一个基于观察矩阵的时域扩散光学层析成像方法。以光子正常发射的行动轨迹作对照,建立扩散输运模型,使光子在扩散前后能量保持守恒,建立时域稳定... 荧光极易受到外界因素干扰,影响到光子的输运过程,导致时域扩散光学层析成像效果较差,设计一个基于观察矩阵的时域扩散光学层析成像方法。以光子正常发射的行动轨迹作对照,建立扩散输运模型,使光子在扩散前后能量保持守恒,建立时域稳定条件下重建光子信号方程,计算层析映射率,建立观察矩阵并对观察矩阵中获得的图像小波变换处理,实现基于观察矩阵的时域扩散光学层析成像。实验结果表明,经上述研究的方法成像后,图像的组织体吸收系数、组织体约化散射系数与实际图像曲线基本一致,具有较好的成像效果,满足方法设计需求。 展开更多
关键词 观察矩阵 时域扩散光学层析成像 光子 行动轨迹 角度 光谱
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一种提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的方式
16
作者 李伦 吴丹 +4 位作者 温艳婷 陈艺 迟子惠 田银 蒋华北 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2440-2449,共10页
目的 扩散光学层析成像(diffuse optical tomography,DOT)在女性大尺寸乳腺检测时因信噪比低,导致其成像分辨率较低。本文基于计算机断层扫描激光乳腺成像系统(computed tomography laser mammography,CTLM),提出一种提高乳腺扩散光学... 目的 扩散光学层析成像(diffuse optical tomography,DOT)在女性大尺寸乳腺检测时因信噪比低,导致其成像分辨率较低。本文基于计算机断层扫描激光乳腺成像系统(computed tomography laser mammography,CTLM),提出一种提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的方式。方法 本文首先通过仿体实验探讨仿体直径和目标深度对扩散光学层析成像分辨率的影响;其次,本文使用高透性的光敏树脂通过3D打印制作外壳定位件,在验证其对扩散光学层析成像分辨率无显著影响后,利用外壳定位件对被测物进行约束压缩,以减小被测物直径来提高信噪比,优化扩散光学层析成像分辨率。结果 本文通过仿体实验验证了仿体直径的增加和目标深度的变化均会在一定程度上影响成像分辨率,随着仿体直径的增加,其感兴趣区(region of interests,ROIs)宽轴和长轴半高宽基本属于上升趋势;随着目标深度的增加,也会对ROIs宽轴和长轴半高宽产生影响。同时发现仿体直径对ROIs长轴半高宽有显著影响,目标深度对ROIs宽轴半高宽有显著影响。另外通过仿体实验结果验证了外壳定位件对扩散光学层析成像分辨率无显著影响,利用外壳定位件约束压缩后ROIs长轴半高宽降幅明显,降幅达到30%以上,远大于宽轴半高宽的降幅,达到了提高成像分辨率的作用。结论 本文所提出的方式能够达到提高乳腺扩散光学层析成像分辨率的作用,且所使用的材料和方法简单,具有较强的可实施性,为提高乳腺扩散光层析成像分辨率提供了新思路。 展开更多
关键词 扩散光学层析成像(DOT) 乳腺 定量分析 计算机断层扫描激光乳腺成像系统 外壳定位件
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基于生成对抗网络的光学层析成像方法
17
作者 徐依婷 李华军 +2 位作者 朱映旷 陈连杰 章有虎 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期81-92,共12页
针对光学层析成像中重建图像伪影重、噪声大、耗时长的问题,基于生成对抗网络提出一种LBP-Pix2Pix图像重建方法。通过线性反投影法(LBP)对物体截面吸收系数分布进行初步重建,将初步重建图像与真实分布作为Pix2Pix模型的训练样本,通过生... 针对光学层析成像中重建图像伪影重、噪声大、耗时长的问题,基于生成对抗网络提出一种LBP-Pix2Pix图像重建方法。通过线性反投影法(LBP)对物体截面吸收系数分布进行初步重建,将初步重建图像与真实分布作为Pix2Pix模型的训练样本,通过生成器与判别器的对抗训练,获得最优重建模型。利用模型对LBP重建图像进行处理,得到伪影较少、边缘清晰的重建图像。对5种截面分布进行测试,结果表明,LBP-Pix2Pix方法重建误差范围为5.20%~13.15%,相关系数范围为88.34%~99.08%。相较于其他重建方法,该方法成像速度显著提高,图像准确度明显提升,为光学层析成像提供了一种新的图像重建方案。 展开更多
关键词 光学层析成像 重建算法 生成对抗网络 图像处理 深度学习
原文传递
光学相干层析成像技术在膜污染研究中的应用
18
作者 王燕翔 李清雪 +2 位作者 吴其洋 郑利兵 魏源送 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-28,共6页
简述了光学相干层析成像技术(Optical coherence tomography,OCT)的成像原理和监测优势;由于可快速生成高分辨率的污染层二维和三维图像,可用于表征污染层形成过程､定量分析污染层､表征膜内部污染与润湿､耦合深度学习模型预测膜污染,促... 简述了光学相干层析成像技术(Optical coherence tomography,OCT)的成像原理和监测优势;由于可快速生成高分辨率的污染层二维和三维图像,可用于表征污染层形成过程､定量分析污染层､表征膜内部污染与润湿､耦合深度学习模型预测膜污染,促进对膜污染形成过程和机制的理解;总结了OCT在膜污染分析中的主要问题,并对未来的研究进行了展望。 展开更多
关键词 光学相干层析成像 膜污染 污染层图像 在线监测 膜分离
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基于菲涅耳波带板扫描全息术的光学层析成像 被引量：13
19
作者 孙萍 谢敬辉 周元林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期110-114,共5页
基于光学扫描全息术原理和编码孔径层析成像技术 ,提出了一种三维物体层析成像技术———菲涅耳波带板扫描全息术。该技术通过将物体的光强分布函数与菲涅耳波带板的光强分布函数进行卷积运算来得到物体的扫描全息图 ,通过相关解卷积的... 基于光学扫描全息术原理和编码孔径层析成像技术 ,提出了一种三维物体层析成像技术———菲涅耳波带板扫描全息术。该技术通过将物体的光强分布函数与菲涅耳波带板的光强分布函数进行卷积运算来得到物体的扫描全息图 ,通过相关解卷积的方法来进行扫描全息图的数字重建。依据该技术原理设计了实验系统 ,系统结构简单紧凑 ,具有三维物体层析成像功能。提出用数字高通滤波器来减少重建图像的背景噪声。计算机仿真及对实物的扫描记录和重建实验结果表明 ,该技术原理正确 ,用于三维物体层析成像是可行的 ,用数字高通滤波的方法提高重建图像的对比度是有效的。 展开更多
关键词 光学层析成像 扫描全息 高通滤波 菲涅耳波带板扫描全息术 全息光学 图像重建 模式识别
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基于多通道时间分辨光学层析成像系统的差分图像重建 被引量：8
20
作者 赵会娟 高峰 山田幸生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1437-1443,共7页
报道了基于 32通道时间分辨光学层析成像系统的的差分图像重建结果。实验采用两个光学参数与生物组织体大致相同的圆柱型模拟体 ,分别用于模拟新生儿头部和成人手臂。重建结果表明 :采用差分测量的方法很好地重建出了异质体的位置、尺... 报道了基于 32通道时间分辨光学层析成像系统的的差分图像重建结果。实验采用两个光学参数与生物组织体大致相同的圆柱型模拟体 ,分别用于模拟新生儿头部和成人手臂。重建结果表明 :采用差分测量的方法很好地重建出了异质体的位置、尺寸及吸收系数相对于背景的变化 ;模拟和实验重建验证了所发展的二维 ,半三维重建算法的可行性 ;使用平均飞行时间作为数据类型、32个探测通道测量 ,比用强度作为数据类型或 16通道测量更为准确地区分出了两个相距 2 0mm的异质体。结果表明用目前的系统可以定性地重建出异质体的位置、尺寸、吸收系数的变化 ,展示该光学层析成像技术将在监测诸如血液含氧量变化、组织体涉氧新陈代谢等生理过程中具有良好应用前景。也对该种成像方法所存在的问题及进一步改进的措施进行了讨论。 展开更多
关键词 多通道 时间分辨 近红外光 光学层析成像 图像重建技术 差分测量 临床诊断 医学应用 光学参数 CT
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