光學(xué)斷層成像的算法研究.pdf

1、光學(xué)斷層成像技術(shù)近幾年來發(fā)展迅速，在臨床醫(yī)學(xué)方面做出了極大的貢獻。光學(xué)斷層成像技術(shù)利用低能量近紅外光作為探測光源來探測高散射介質(zhì)，對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)）進行重建。該技術(shù)對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。因此光學(xué)斷層成像技術(shù)具有很高的研究價值。
　　本文首先闡述了光學(xué)斷層成像的正向問題和逆向問題。正向問題中利用擴散方程作為光子傳輸模型，再利用有限元方法

2、對擴散方程進行求解。而在逆向問題中使用了線性方法（牛頓迭代法）對圖像進行重建，并且引入正則化參數(shù)來改善圖像重建問題中的病態(tài)問題，提高圖像重建的質(zhì)量。然而，圖像重建需要很大的計算量。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化的圖像重建方法，該方法通過簡化雅可比矩陣來減小逆向過程中矩陣規(guī)模，從而減少重建的計算量。其次，提出了一種基于測量數(shù)據(jù)簡化的圖像重建方法，該方法通過刪除測量數(shù)據(jù)中對圖像重建精度影響較小的數(shù)據(jù)，從而簡化了逆向