近红外光在乳腺组织中传播的散射特性参数测量与计算

摘要

随着医学技术的持续发展,生物医疗影像技术在心血管疾病监测、肿瘤检测等许多领域发挥着越来越重要的作用,也受到了极大的重视。近红外成像是近年来提出的新型成像技术,具有无创无辐射等优点,这使它成为了乳腺检测研究的热点。
　　近红外光在乳腺组织中传播时会发生大量散射,这使得接收端所呈现的图像并不能如实反映出组织内部的真实信息。因此建立一个参数明确的模型来描述光在组织中运动状况将会对近红外光乳腺检测有重要意义。
　　采用与乳腺组织的光学特性高度相似的仿体展开研究,计算光在乳腺组织中传播的散射模板来探索光的运动规律。使用厚度不同的两个光学仿体来模拟两层乳腺组织,并分别获得透照图像。在图像处理方面,针对存在的噪声使用了三种不同的去噪方法进行对比并选取了最适合的一种。在散射模板计算方面,对光斑中心所在行和列分别进行高斯曲线拟合,然后根据反卷积定理和对应参数相等原则计算出必要的参数,最后根据所得结果计算出散射模板。
　　实验中,采用了波长为650mm的近红外光作为光源,并使用红外摄像机作为探测装置,还利用扫描光路控制仪来保证光源匀速移动。
　　该实验结果表明了光在到达某点发生散射时,其光强分布的情况,为进一步进行断层成像从而还原乳腺组织内真实信息打好了基础。

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1 绪论

1.1 课题研究背景、目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容与组织结构

2 近红外光在乳腺组织中传播的理论模型

2.1 传统近红外组织光学原理

2.2 粒子数分布散射模型

2.3 蒙特卡洛光子传输模型

2.4 多层复合散射模型

2.5 本章小结

3 实验装置和实验流程

3.1 近红外扫描装置

3.2 光学仿体研究及制备

3.3 实验流程设计

3.4 本章小结

4 散射模板测量与计算

4.1 扫描方式的选择

4.2 图像预处理

4.3 高斯曲线拟合

4.4 反卷积方法研究

4.6 本章小结

5 实验结果与分析

5.2 求取散射模板的相关实验结果

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

致谢

参考文献