本文關(guān)鍵詞：光聲成像技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)(Computed Tomography, CT)、超聲成像、正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)、磁共振成像作為四大醫(yī)學(xué)影像技術(shù)受到各國(guó)的重視并得到了迅速的發(fā)展，但它們都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，近年來(lái)出現(xiàn)了一種高靈敏度的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)——光聲成像。光聲成像結(jié)合了純光學(xué)成像和純超聲成像的優(yōu)點(diǎn)，可以提供高分辨率和高對(duì)比度的組織成像，因此它可以作為研究生物組織結(jié)構(gòu)和功能信息的重要手段。近年來(lái)這種成像技術(shù)受到了世界各國(guó)的重視，得到了快速的發(fā)展，不少人將光聲成像用于腦成像、乳腺癌探測(cè)、骨關(guān)節(jié)炎探測(cè)和血管的血氧飽和度探測(cè)等得到了較好的結(jié)果。本文主要針對(duì)環(huán)形光聲掃描系統(tǒng)在硬件的選擇與設(shè)計(jì)、重建圖像質(zhì)量的影響因素、層析成像技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，主要包括： （1）在已有的環(huán)形掃描光聲成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)其技術(shù)原理及主要部件的選擇進(jìn)行了說(shuō)明；設(shè)計(jì)了用于此系統(tǒng)的小信號(hào)放大器，將其用于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中來(lái)驗(yàn)證了它的實(shí)用性；論述了光聲成像的重建算法并將延遲疊加算法用于光聲成像系統(tǒng)中。 （2）研究了不同尺寸吸收體產(chǎn)生的信號(hào)頻率；研究了換能器孔徑角及其中心頻率對(duì)重建圖像的影響；換能器掃描步長(zhǎng)對(duì)重建圖像的影響；換能器進(jìn)行有限角度探測(cè)的情況下，換能器旋轉(zhuǎn)的圓弧與吸收體放置方向的關(guān)系對(duì)圖像重建的影響。得出了應(yīng)根據(jù)吸收體選擇相應(yīng)中心頻率的換能器；換能器掃描角度越大、步長(zhǎng)越小，所得到的圖像越清晰。 （3）論述了CT掃描及其重建方式，并將其巧妙地用于環(huán)形掃描光聲成像系統(tǒng)中，減少了換能器掃描步長(zhǎng)，并用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了它的可行性；論述了壓縮感知及全變分去噪模型，并將其用于光聲成像中，實(shí)現(xiàn)了換能器的單點(diǎn)探測(cè)，用仿真的方法說(shuō)明了它的可行性。 （4）分析了光聲信號(hào)波形與吸收體形狀的關(guān)系；對(duì)比了光聲與熱聲成像的重建圖像，為以后多模態(tài)成像及圖像融合奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：光聲成像 放大器 CT圖像重建 壓縮感知
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R310;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 光聲成像背景與意義11-12
• 1.2 光聲成像的特點(diǎn)12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 光聲層析成像系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 圖像重建算法的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4 光聲成像在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用15-16
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.6 本論文的結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 光聲層析成像系統(tǒng)的構(gòu)建18-36
• 2.1 引言18
• 2.2 光聲成像基本原理18-20
• 2.3 光聲成像方法20-21
• 2.4 高精度環(huán)形掃描光聲成像系統(tǒng)技術(shù)原理21-22
• 2.5 高精度環(huán)形掃描光聲成像系統(tǒng)硬件構(gòu)成22-26
• 2.5.1 激光器的選擇24
• 2.5.2 換能器的選擇24-25
• 2.5.3 數(shù)據(jù)采集卡的選擇25-26
• 2.5.4 樣品的制作26
• 2.6 用于光聲成像系統(tǒng)的小信號(hào)放大器設(shè)計(jì)26-33
• 2.6.1 電源模塊26-28
• 2.6.2 放大模塊與濾波器28-30
• 2.6.3 整個(gè)放大器系統(tǒng)的仿真與實(shí)驗(yàn)30-33
• 2.7 圖像重建算法33-34
• 2.7.1 頻域圖像重建算法33
• 2.7.2 時(shí)域圖像重建算法33
• 2.7.3 延遲疊加算法33-34
• 2.8 本章小結(jié)34-36
• 第三章 影響光聲成像質(zhì)量因素的研究36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 換能器對(duì)圖像重建的影響36-43
• 3.2.1 換能器孔徑角對(duì)圖像重建的影響37-40
• 3.2.2 換能器中心頻率對(duì)重建圖像的影響40-43
• 3.3 換能器掃描的步長(zhǎng)對(duì)重建圖像的影響43-44
• 3.4 換能器旋轉(zhuǎn)的圓弧與吸收體放置方向的關(guān)系對(duì)圖像重建的影響44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 CT 圖像重建方式與壓縮感知用于光聲層析成像48-62
• 4.1 CT 圖像重建方式用于光聲層析成像48-55
• 4.1.1 CT 成像的掃描方式48-49
• 4.1.2 Radon 變換與傅里葉切片定理49-51
• 4.1.3 濾波反投影圖像重建算法51-52
• 4.1.4 圓形掃描的光聲成像虛擬 CT 平行束投影52
• 4.1.5 實(shí)驗(yàn)與討論52-55
• 4.2 壓縮感知與全變差用于光聲成像55-61
• 4.2.1 壓縮感知55-58
• 4.2.2 全變分去噪模型58-59
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)仿真與討論59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 光聲與熱聲成像對(duì)比62-67
• 5.1 引言62
• 5.2 光聲信號(hào)分析62-64
• 5.3 光聲與熱聲重建圖像的對(duì)比64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 本文的主要工作內(nèi)容67-68
• 6.2 研究前景展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 攻讀碩士期間取得的研究成果76-77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 譚毅,邢達(dá),王毅,曾亞光,尹邦政;超聲換能器帶寬對(duì)光聲成像的影響[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

2 楊迪武,邢達(dá),王毅,譚毅,尹邦政;基于代數(shù)重建算法的有限角度掃描的光聲成像[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2005年06期

3 向良忠;邢達(dá);谷懷民;楊迪武;楊思華;曾呂明;;改進(jìn)的同步迭代算法在光聲血管成像中的應(yīng)用[J];物理學(xué)報(bào);2007年07期

4 張建英;謝文明;曾志平;李暉;;光聲成像技術(shù)的最新進(jìn)展[J];中國(guó)光學(xué);2011年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李新彩;基于壓縮感知的CT迭代圖像重建技術(shù)應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：光聲成像技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：396475