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基于f可调δ-P1近似的生物组织光学特性参数的解析
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作者 柴成钢 刘泉 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期232-235,共4页
呈现一种基于可调f参数的δ-P1近似理论,结合自适应遗传算法和非线性曲线拟合,获得生物组织光学特性参数(吸收系数、散射系数和各向异性因子)的多步非线性优化算法;其中关键步骤是第一步采用自适应遗传算法精确地确定自由程,而优化用到... 呈现一种基于可调f参数的δ-P1近似理论,结合自适应遗传算法和非线性曲线拟合,获得生物组织光学特性参数(吸收系数、散射系数和各向异性因子)的多步非线性优化算法;其中关键步骤是第一步采用自适应遗传算法精确地确定自由程,而优化用到数据来源于蒙德卡洛模拟(MC).结果表明,结合可调f参数的δ-P1近似理论,采用以自适应遗传为主的算法可以大大减少生物组织光学特性参数的估计误差. 展开更多
关键词 自适应遗传算法(AGA) 可调f参数的δ-P1近似理论 生物组织光学特性参数 非线性优化
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两层生物组织光学特性参数无损测量的模拟研究 被引量:5
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作者 张连顺 张春平 +3 位作者 王新宇 祁胜文 许棠 田建国 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期56-60,共5页
生物组织的光学特性参数是与疾病的无损光诊断有关的重要的光学参数 ,一般的测量所应用的模型是假设生物组织为半无限厚的均匀结构。为了更能反映生物组织的真实特性 ,本文应用两层结构模型 ,即假设第一层为有限厚的均匀组织 ,第二层为... 生物组织的光学特性参数是与疾病的无损光诊断有关的重要的光学参数 ,一般的测量所应用的模型是假设生物组织为半无限厚的均匀结构。为了更能反映生物组织的真实特性 ,本文应用两层结构模型 ,即假设第一层为有限厚的均匀组织 ,第二层为半无限厚 ,由漫射方程经过傅立叶变换得到传输方程的漫射解。为检验漫射解的准确性 ,将漫射解的表面漫射光分布与MonteCarlo模拟结果进行了比较 ,结果表明两者符合得很好。为了研究由漫射解是否可以获得两层组织的光学特性参数 ,将漫射解与MonteCarlo模拟数据进行了非线性拟合 ,反演获得组织的光学特性参数 ,结果表明 ,由漫射解可以获得两层组织的有效散射系数和吸收系数。 展开更多
关键词 光学特性参数 无损测量 生物组织 吸收系数 有效散射系数 蒙特-卡罗模拟 两层结构 漫射方程
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生物组织光学特性参数无损测量实验研究
3
作者 于晓光 《中国光学》 CAS 2004年第6期74-74,共1页
Q631 2004064494 生物组织光学特性参数无损测量实验研究=Experiment research for non-invasive measurement of optical parameters of biological tissues[刊,中]/张连顺(南开大学现代光学研究所.天津(300071)).张春平…∥光电子... Q631 2004064494 生物组织光学特性参数无损测量实验研究=Experiment research for non-invasive measurement of optical parameters of biological tissues[刊,中]/张连顺(南开大学现代光学研究所.天津(300071)).张春平…∥光电子·激光.—2004,15(6).—746-749 通过测量生物组织的表面漫射光分布,利用漫射近似得到的解析表达式,反演其光学特性参数,实现光学特性参数的无损测量。用透射法测量了生物组织模拟液Intralipid-10%的散射系数,用其作为验证无损测量的标准。 展开更多
关键词 组织光学特性参数 无损测量 实验研究 生物组织 透射法 漫射近似 解析表达式 光分布 现代光学 光电子
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基于单片机的双积分球组织光学特性参数测量系统 被引量:4
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作者 岑建 骆清铭 +1 位作者 朱 曾绍群 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期187-190,共4页
研制了基于 5 1单片机和相敏检测模块 CD5 0 5 R2的双积分球组织光学特性参数测量系统。阐明了该系统的工作原理、硬件组成和软件设计 ;通过对标准样品 (Intralipid,Evans Blue)光学特性参数 (6 32 .8nm )的测试 ,证明了该系统具有精度... 研制了基于 5 1单片机和相敏检测模块 CD5 0 5 R2的双积分球组织光学特性参数测量系统。阐明了该系统的工作原理、硬件组成和软件设计 ;通过对标准样品 (Intralipid,Evans Blue)光学特性参数 (6 32 .8nm )的测试 ,证明了该系统具有精度高、操作便捷、性价比高的优点。 展开更多
关键词 双积分球 单片机 相敏检测模块 组织光学特性参数
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基于漫反射模型的生物组织光学特性参量迭代反演 被引量:2
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作者 王伟 朱启兵 黄敏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期167-172,共6页
提出一种基于迭代反演的输运平均自由程估计及光源-检测器最小距离确定方法.该方法利用迭代估计思想,自适应地改变光源-检测器最小距离,提高光学特性参量的反演准确度.对29组仿真数据的研究结果表明:迭代反演对输运平均自由程初始值不... 提出一种基于迭代反演的输运平均自由程估计及光源-检测器最小距离确定方法.该方法利用迭代估计思想,自适应地改变光源-检测器最小距离,提高光学特性参量的反演准确度.对29组仿真数据的研究结果表明:迭代反演对输运平均自由程初始值不敏感,具有较高的鲁棒性,可在一定程度上提高吸收系数和有效散射系数的反演准确度.在无噪声的条件下,吸收系数反演的平均相对误差为7.17%,有效散射系数反演的平均相对误差为5.73%,与传统方法给定的光源-检测器最小距离下反演的最佳结果相比,分别降低了1.73%和1.14%.在加入信噪比为40~80dB噪声的情况下,该方法仍然能获得较高的光学特性参量反演准确度,吸收系数误差的变动范围为8.46%~10.05%;有效散射系数误差的变动范围为6.79%~8.76%. 展开更多
关键词 生物组织 漫反射模型 迭代反演 光学特性参量 相对误差
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基于频域近红外光谱法的生物组织光学参数的检测与三维重构 被引量:3
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作者 胡文雁 王宇恒 +3 位作者 张小栓 李军会 王忠义 赵龙莲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1374-1379,共6页
生物组织的光学特性参数与组织的各种生理、生化以及病理过程密切相关。光学特性参数的检测与三维重构可以在一定程度上了解组织的内部结构及特性。基于频域近红外光谱法,使用美国ISS公司的频域近红外光谱检测系统,采用多光源多检测器技... 生物组织的光学特性参数与组织的各种生理、生化以及病理过程密切相关。光学特性参数的检测与三维重构可以在一定程度上了解组织的内部结构及特性。基于频域近红外光谱法,使用美国ISS公司的频域近红外光谱检测系统,采用多光源多检测器技术,将830nm的激光经过调制后,照射进放置了具有一定吸收系数和散射系数的异质体小球的牛奶中,检测出射光的光强和相位,然后应用光学扩散层析成像技术,通过计算含有异质体小球的牛奶的光学参数,重构出了牛奶中异质体的具体位置。实验结果表明,利用频域近红外光谱法得到的出射光的光强和相位信息,能够较准确地计算出牛奶及异质体小球的吸收系数和散射系数等组织光学参数,并可进一步定位出牛奶中异质体小球的位置。因此,可以考虑将该方法应用在分析及定位水果病变等农产品品质检测领域。 展开更多
关键词 生物组织 频域近红外光谱法 光学参数 三维重构
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基于矩变换的生物组织光学特性参量反演 被引量:2
7
作者 何春柳 朱启兵 黄敏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期10-16,共7页
针对漫射模型在近光源区具有较大模型误差,导致光学特性参量反演准确度较低的问题,提出了一种利用矩变换,改变原始数据形态,提高反演准确度的方法.比较了不同阶次条件下的光学特性参量反演准确度和拟合残差的统计分布状况,分析了不同信... 针对漫射模型在近光源区具有较大模型误差,导致光学特性参量反演准确度较低的问题,提出了一种利用矩变换,改变原始数据形态,提高反演准确度的方法.比较了不同阶次条件下的光学特性参量反演准确度和拟合残差的统计分布状况,分析了不同信噪比下重构系数的相对误差.对25组数据的研究结果表明:3阶矩变换可显著提高两个光学参量(μa、μ′s)的估计准确度.在无噪音条件下,吸收系数μa重构的平均相对误差为7.04%;有效散射系数μ′s重构的平均相对误差为5.55%,相比于自然对数变换,μa降低了8.57%;μ′s降低了32.73%.在信号噪音满足一定条件情况下(大于50dB),3阶矩变换仍然能获得较高的光学参量反演准确度.矩变换方法能有效地提高光学特性参量反演估计准确度. 展开更多
关键词 生物组织 漫射模型 光学特性参量 数据变换 置信区间
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水果组织光学参数的激光图像无损测量技术 被引量:5
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作者 吴彦红 赵杰文 +1 位作者 陈全胜 刘木华 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第1期8-11,共4页
为得到水果组织的光学特性参数,设计了用激光散射图像测量水果组织光学特性参数的试验装置.分析了苹果、梨、脐橙等水果组织的空间分辨漫反射光分布与距入射光源点的半径之间的相关性.采用基于漫射光传输理论研究了漫反射光分布,并应用... 为得到水果组织的光学特性参数,设计了用激光散射图像测量水果组织光学特性参数的试验装置.分析了苹果、梨、脐橙等水果组织的空间分辨漫反射光分布与距入射光源点的半径之间的相关性.采用基于漫射光传输理论研究了漫反射光分布,并应用偏最小二乘拟合方法确定了水果组织的光学参数,用此参数进行了水果组织中光子传输的蒙特卡罗模拟;将图像灰度测量结果与蒙特卡罗模拟结果进行了比较.结果表明,两者有很好的吻合性,最大误差为3.21%.光谱图像技术能准确地用于测量水果组织光学特性参数. 展开更多
关键词 水果组织 无损测量 激光散射图像 光学特性参数 蒙特卡罗模拟
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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
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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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双层半无限生物组织光学背散射的MonteCarlo模拟 被引量:1
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作者 倪晓昌 王清月 刘迎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第0Z2期69-74,共6页
用MonteCarlo方法模拟了漫散射光在双层半无限生物组织中的传输,并与半无限情形相比较,给出了一定表层厚度d下,组织表面的光强值、传输深度及分布范围随着各项异性因子g、吸收系数μa以及散射吸数μs变化而变化的关系,分析了其变化... 用MonteCarlo方法模拟了漫散射光在双层半无限生物组织中的传输,并与半无限情形相比较,给出了一定表层厚度d下,组织表面的光强值、传输深度及分布范围随着各项异性因子g、吸收系数μa以及散射吸数μs变化而变化的关系,分析了其变化原因。 展开更多
关键词 MONTECARLO模拟 漫散射光 双层半无限生物组织 光子传输深度 背散射 物理模型 医学诊断 光学特性
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仿生物组织透射光偏振特性的实验研究
11
作者 来建成 李振华 +1 位作者 王春勇 贺安之 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期434-438,共5页
该文在实验上研究了线偏振光经生物组织的传输后偏振特性的变化。选择Intrialipid悬浮液作为实验用仿生物组织样品 ,并利用BeamProfile2 350测量了线偏振的He-Ne激光照射不同浓度、不同厚度的仿生物组织样品时透射光经过检偏器后的光场... 该文在实验上研究了线偏振光经生物组织的传输后偏振特性的变化。选择Intrialipid悬浮液作为实验用仿生物组织样品 ,并利用BeamProfile2 350测量了线偏振的He-Ne激光照射不同浓度、不同厚度的仿生物组织样品时透射光经过检偏器后的光场空间分布。根据不同的检偏角度下透射光的空间分布状况 ,分析了透射点位置坐标、样品浓度和厚度对透射光退偏程度的影响。 展开更多
关键词 偏振特性 仿生物组织 组织光学 Intrialipid悬浮液
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用于组织光学特性参量测量的改进型双积分球系统 被引量:11
12
作者 朱 骆清铭 +2 位作者 曾绍群 尹萌 阮玉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1175-1181,共7页
研制了一套改进型的双积分球系统 ,通过对光源功率的监测 ,可以准确获取生物组织的光学特性参量 .文中详细阐明了该系统的组成、原理、测量技术及获取光学特性参量的逆加折叠方法 ;并分两种情况 ,即用改进型的双积分球系统及常用的双积... 研制了一套改进型的双积分球系统 ,通过对光源功率的监测 ,可以准确获取生物组织的光学特性参量 .文中详细阐明了该系统的组成、原理、测量技术及获取光学特性参量的逆加折叠方法 ;并分两种情况 ,即用改进型的双积分球系统及常用的双积分球系统分别对内脂与细粒蓝的光学特性参量 ( 6 3 2 .8nm)进行了测量 ,结果表明改进型系统能很好消除光源波动对测量所带来的影响 ,所测量的数据更准确 。 展开更多
关键词 光学特性参量 吸收系数 散射系数 双积分球 逆加折叠法 生物组织 测量方法 激光 激光医学
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动态光热参数情形下激光牛肌肉组织光热响应模拟 被引量:2
13
作者 童雅星 黄梅珍 丁海峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1114-1119,共6页
以牛肌肉组织为模拟对象,考虑到其光热光学和热学参数对温度的依赖性,运用有限元方法模拟了激光在牛肌肉组织中的传输以及动态热响应过程.通过数值求解热传输方程,得到牛肌肉组织内部的温度场分布,并与静态光热参数情形下的结果进行了比... 以牛肌肉组织为模拟对象,考虑到其光热光学和热学参数对温度的依赖性,运用有限元方法模拟了激光在牛肌肉组织中的传输以及动态热响应过程.通过数值求解热传输方程,得到牛肌肉组织内部的温度场分布,并与静态光热参数情形下的结果进行了比较.结果表明:若不考虑光学参数以及热学参数随温度变化的影响,将高估牛肌肉的温升;与热学参数相比,动态光学参数更大程度地影响牛肌肉组织的温度响应;在激光辐照的过程中,牛肌肉组织表面附近将会形成一个光学屏障,影响组织表面和内部的光子数分布,该结论通过Monte-Carlo方法模拟组织内部光子数的分布情况得到了验证. 展开更多
关键词 生物组织 光热响应 有限元方法 动态光学和热学参数
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肌肉组织的光透射特性与辐射传输理论的修正 被引量:1
14
作者 来建成 李振华 +2 位作者 王春勇 王清华 贺安之 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期265-267,280,共4页
为了更确切地认识光在生物组织内的传输规律,通过实验测量研究了鸡肌肉组织和猪脂肪组织切片的光透射特性。结果表明,激光束经过肌肉组织后,能在远场处产生明显的衍射条纹。为了解释这种衍射现象,将衍射效应考虑进辐射传输模型,对辐射... 为了更确切地认识光在生物组织内的传输规律,通过实验测量研究了鸡肌肉组织和猪脂肪组织切片的光透射特性。结果表明,激光束经过肌肉组织后,能在远场处产生明显的衍射条纹。为了解释这种衍射现象,将衍射效应考虑进辐射传输模型,对辐射传输理论进行了修正。修正后的辐射传输理论不仅能定性地说明肌肉组织衍射现象的成因,而且其数值结果与实验现象吻合较好,说明了修正后辐射传输理论的正确性。 展开更多
关键词 医用光学生物技术 光透射特性 实验测量 辐射传输理论 生物组织
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软组织特性超声测量方法的研究 被引量:3
15
作者 李醒飞 孙颖 张国雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期119-123,共5页
软组织的应力—应变特性是衡量软组织病变的重要依据。通过用四片应变片组成的力传感器与超声探头一起构成的新型力—位移集成传感器 ,测量软组织在受压时的形变和压力数据 ,并通过数据处理和利用互相关技术来获得被测软组织的应力与应... 软组织的应力—应变特性是衡量软组织病变的重要依据。通过用四片应变片组成的力传感器与超声探头一起构成的新型力—位移集成传感器 ,测量软组织在受压时的形变和压力数据 ,并通过数据处理和利用互相关技术来获得被测软组织的应力与应变 ;基于软组织的生物力学模型和所获得的力和应变数据 ,提取软组织生物力学模型中的一些特征参数 ,为软组织病理诊断奠定了基础。 展开更多
关键词 测量方法 组织特性 生物力学模型 组织 应力-应变 集成传感器 互相关技术 组织病变 超声探头 力传感器 压力数据 数据处理 特征参数 病理诊断 应变片
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生物组织中光传播的蒙特卡罗模拟 被引量:2
16
作者 彭舒 《科学技术与工程》 2009年第19期5758-5760,5764,共4页
通过对光与生物组织相互作用特性的分析,模拟了一种求解光子在生物组织中迁移规律的蒙特卡罗计算方法,通过对大量光子进行计算从而获得光在生物组织中传播的理论依据。
关键词 生物组织 光学参数 蒙特卡罗模拟
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种植体表面粗糙度及其对种植体骨界面生物学特性影响的研究进展 被引量:8
17
作者 胡航 李四群 《国外医学(口腔医学分册)》 2004年第3期204-206,共3页
适宜的种植体表面粗糙度可促进其更早更强的骨整合,不同的表面粗化方法产生不同的粗化效果且影响着种植体骨界面的生物学特性和种植体的使用寿命。
关键词 种植体 表面粗糙度 骨界面 生物特性 研究进展 参数 组织形态学
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光学应用 光学生物学应用
18
《中国光学》 EI CAS 2007年第6期79-80,共2页
关键词 折射率 组织光学特性 光阱 生物学应用 光学应用 生物组织 刚度计算 模拟液 温度变化 生物细胞
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光学生物学应用
19
《中国光学》 EI CAS 2000年第3期110-110,共1页
Q631 2000032248生物组织光散射参数的精细表达=Advanced descriptionof light scattering property in biotis- sue[刊,中]/李晖,陆祖康(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室.浙江,杭州(310027)),谢树森,林磊(福建师范大学激光研究所... Q631 2000032248生物组织光散射参数的精细表达=Advanced descriptionof light scattering property in biotis- sue[刊,中]/李晖,陆祖康(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室.浙江,杭州(310027)),谢树森,林磊(福建师范大学激光研究所生物医学光学实验室.福建,福州(350007))//光子学报.—1999,28(Z1).—461-465通过考察生物组织的非均匀复杂结构所表现的光学性质的特殊性。 展开更多
关键词 生物组织 散射参数 现代光学仪器 光学性质 国家重点实验室 生物医学 光学实验 复杂结构 浙江大学 非均匀
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生物光学
20
《中国光学》 EI CAS 2003年第3期104-105,共2页
Q63 2003032392生物组织光学特性参数无损测量的模拟研究=Simulationstudy of noninvasive determination of the optical scatteringand absorption coefficients of biological tissues[刊,中]/张连顺(南开大学物理学院光子学中心.天... Q63 2003032392生物组织光学特性参数无损测量的模拟研究=Simulationstudy of noninvasive determination of the optical scatteringand absorption coefficients of biological tissues[刊,中]/张连顺(南开大学物理学院光子学中心.天津(300071)),张春平…∥量子电子学报.—2002,19(4).—318-322生物组织的吸收系数和散射系数决定了组织表面的漫射光分布,但其理论关系式由于推导过程的近似及假设的边界条件不同,有几种不同的表示形式。 展开更多
关键词 组织光学特性参数 散射系数 吸收系数 量子电子学 无损测量 生物组织 模拟研究 大学物理学 边界条件 光分布
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