一种基于强散射介质的断层重建模型

刘永川; 宋恩民; 金人超; 许向阳; 刘宏; 马光志

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一种基于强散射介质的断层重建模型

刘永川, 宋恩民, 金人超, 许向阳, 刘宏, 马光志

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刘永川, 宋恩民, 金人超, 许向阳, 刘宏, 马光志. 一种基于强散射介质的断层重建模型[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3094-3098.

引用本文:

刘永川, 宋恩民, 金人超, 许向阳, 刘宏, 马光志. 一种基于强散射介质的断层重建模型[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3094-3098.

Liu Yongchuan, Song Enmin, Jin Renchao, Xu Xiangyang, Liu Hong, Ma Guangzhi. A tomographic reconstruction model for highly scattering media[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 3094-3098.

Citation:

Liu Yongchuan, Song Enmin, Jin Renchao, Xu Xiangyang, Liu Hong, Ma Guangzhi. A tomographic reconstruction model for highly scattering media[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 3094-3098.

一种基于强散射介质的断层重建模型

1.
华中科技大学计算机科学与技术学院,湖北武汉430074

基金项目:

华中科技大学自主创新基金（2172012YLQX008，2013YLQX001）;中央高校基本科研业务费资助（HUST：CXY12Q031）

详细信息

作者简介:
刘永川（1979- ），男，博士生，主要从事医学图像处理方面的研究。Email：yongchuan@hust.edu.cn

通讯作者: 宋恩民（1962-），男，教授，博士，主要从事生物医学图像处理。Email:esong@hust.edu.cn

中图分类号: TP391

A tomographic reconstruction model for highly scattering media

1.
School of Computer Science and Technology,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China

摘要: 简述了散射光断层成像技术及其所面临的困难，提出了一种新的散射光断层重建模型。新模型将光在强散射介质中传播时发生的透射、散射、反射、折射、衍射等多种复杂物理过程的综合作用抽象成透射和散射两种过程，与现有的基于辐射传输理论的模型相比，新模型具有具有简单、直观、计算量小、重建精度较高等优点。详述了新模型的工作流程，基于新模型设计了一种断层重建算法，详述了算法的实现步骤。对新模型和算法进行计算机仿真实验，描述了实验步骤，给出了实验的结果，验证了算法的有效性。
- 散射光断层成像 /
- 辐射传输方程 /
- 扩散方程 /
- 正向模型
Abstract: Beginning with summarizing the technology of diffuse optical tomography and its difficulties, a new tomography model for highly scattering media was proposed. Various of complex physical processes would occur when light transported in highly scattering media, such as transmission, diffusion, reflection, refraction, diffraction, etc. All these complex physical processes were simplified into transmission and diffusion with the new model. Compared with the existing model based on radiative transfer theory, the new model is more simple, more intuitive, less amount of calculation and higher reconstruction accuracy. The work procedure of the new model was described in detail. A new algorithm of tomographic reconstruction for the model was also designed, and its implementation steps were described. The simulation experiment about the model and the algorithm is made to verify the effectiveness of the algorithm.
- diffuse optical tomography /
- radiance transport equation /
- diffuse equation /
- forward model

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一种基于强散射介质的断层重建模型

1. 华中科技大学计算机科学与技术学院,湖北武汉430074

作者简介:
刘永川（1979- ），男，博士生，主要从事医学图像处理方面的研究。Email：yongchuan@hust.edu.cn

通讯作者: 宋恩民（1962-），男，教授，博士，主要从事生物医学图像处理。Email:esong@hust.edu.cn

收稿日期: 2014-01-04
修回日期: 2014-02-13
刊出日期: 2014-09-25

基金项目:

华中科技大学自主创新基金（2172012YLQX008，2013YLQX001）;中央高校基本科研业务费资助（HUST：CXY12Q031）

中图分类号: TP391

关键词:

摘要: 简述了散射光断层成像技术及其所面临的困难，提出了一种新的散射光断层重建模型。新模型将光在强散射介质中传播时发生的透射、散射、反射、折射、衍射等多种复杂物理过程的综合作用抽象成透射和散射两种过程，与现有的基于辐射传输理论的模型相比，新模型具有具有简单、直观、计算量小、重建精度较高等优点。详述了新模型的工作流程，基于新模型设计了一种断层重建算法，详述了算法的实现步骤。对新模型和算法进行计算机仿真实验，描述了实验步骤，给出了实验的结果，验证了算法的有效性。