多光子成像中深层图像恢复的研究

摘要

该文主要内容包括:1)分析照明光和荧光在生物组织中因散射和吸收的衰减过程,建立衰减过程的数学模型,并用算法实现.考虑到生物组织主要为高散射介质,使用通用的散射模型--Intralipid溶液来模拟生物组织,通过实验建立图像衰减系数和散射系数的关系,并用于生物组织深层图像的恢复.2)运用蒙特卡罗模拟方法,模拟了光在生物组织中的衰减过程,并计算包含多光子光学系统和组织样品的成像系统的广义点扩散函数(PSF).使用点扩散函数,估算信号功率谱和噪声功率谱,构建出维纳去卷积滤波器,并用于生物组织的深层图像恢复.3)使用恢复后的多光子图像组成完整的体数据,对生物组织进行三维重建和可视化,给出了不同生物组织的表面绘制和体绘制图像.通过对比恢复前后的图像,证实了深层图像恢复在可视化中的有效作用.4)使用Visual C++和MATLAB混合编程技术开发的多光子深层图像恢复软件包可以对多光子图像进行迭代恢复和维纳去卷积滤波恢复,并提供点扩散函数的计算.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1激光扫描共聚焦显微成像术

1.2多光子激发激光扫描显微成像术

1.3常用的荧光图像恢复方法

1.4本课题的主要研究内容

2深层图像的迭代恢复

2.1光强衰减模型

2.2算法实现

2.3深层图像迭代恢复

2.4小结

3深层图像的维纳滤波恢复

3.1广义点扩散函数(PSF)

3.2维纳去卷积滤波器

3.3深层图像的维纳去卷积恢复

3.4迭代恢复与滤波恢复的比较

3.5小结

4多光子深层图像的三维可视化

4.1三维可视化的基本概念和重建方法

4.2三维可视化软件包

4.3多光子深层图像的可视化

4.4小结

5深层图像恢复软件包

5.1软件包的主要功能

5.2 JPEG图像的读取、显示和存储

5.3 VISUAL C++与MATLAB的混合编程

5.4小结

6结论

致谢

参考文献

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