光學(xué)斷層成像的算法研究.pdf

1、光學(xué)斷層成像技術(shù)近幾年來(lái)發(fā)展迅速，在臨床醫(yī)學(xué)方面做出了極大的貢獻(xiàn)。光學(xué)斷層成像技術(shù)利用低能量近紅外光作為探測(cè)光源來(lái)探測(cè)高散射介質(zhì)，對(duì)生物組織體中的光學(xué)參數(shù)（如吸收系數(shù)和散射系數(shù)）進(jìn)行重建。該技術(shù)對(duì)生物組織體的損傷性小，安全可靠，跟其它成像技術(shù)相比，還具有快速性、便攜性、連續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)。因此光學(xué)斷層成像技術(shù)具有很高的研究?jī)r(jià)值。
　　本文首先闡述了光學(xué)斷層成像的正向問(wèn)題和逆向問(wèn)題。正向問(wèn)題中利用擴(kuò)散方程作為光子傳輸模型，再利用有限元方法

2、對(duì)擴(kuò)散方程進(jìn)行求解。而在逆向問(wèn)題中使用了線性方法（牛頓迭代法）對(duì)圖像進(jìn)行重建，并且引入正則化參數(shù)來(lái)改善圖像重建問(wèn)題中的病態(tài)問(wèn)題，提高圖像重建的質(zhì)量。然而，圖像重建需要很大的計(jì)算量。為了提高圖像重建的效率，本文首先提出了基于雅可比矩陣簡(jiǎn)化的圖像重建方法，該方法通過(guò)簡(jiǎn)化雅可比矩陣來(lái)減小逆向過(guò)程中矩陣規(guī)模，從而減少重建的計(jì)算量。其次，提出了一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化的圖像重建方法，該方法通過(guò)刪除測(cè)量數(shù)據(jù)中對(duì)圖像重建精度影響較小的數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化了逆向