检索结果-南通市图书馆

作者：孙怡西北大学

学位级别：硕士

切伦科夫荧光成像(Cerenkov Luminescence Imaging,CLI)因具有广泛临床可用的放射性核素探针而成为近年来光学分子影像领域的研究热点。该技术利用切伦科夫效应,通过探测放射性核素衰变时产生的切伦科夫荧光,从而对体内核素探针进行成... 详细信息

切伦科夫荧光成像(Cerenkov Luminescence Imaging,CLI)因具有广泛临床可用的放射性核素探针而成为近年来光学分子影像领域的研究热点。该技术利用切伦科夫效应,通过探测放射性核素衰变时产生的切伦科夫荧光,从而对体内核素探针进行成像。但由于切伦科夫荧光的强度值较弱,在采集荧光信号进行成像时需要较长时间。同时又由于放射性核素在衰变过程中会伴随着大量高能射线的产生,在长时间的采集下导致得到的切伦科夫荧光图像会受到噪声的污染,严重影响了CLI图像的质量,给基于CLI的定量分析和切伦科夫荧光断层成像(Cerenkov Luminescence Tomography,CLT)的三维重建等工作带来了困扰。为了探究CLI噪声图像对CLT重建工作的影响,本文针对CLI图像存在的噪声问题,对CLI图像去噪的方法进行了初步探究,具体工作如下:(1)针对放射性核素衰变时伴随着高能射线产生导致的图像污染问题,本文提出了结合模糊局部信息C-均值聚类算法和整体变分模型的切伦科夫荧光图像去噪方法。该方法采用噪声像素区域分割以及图像修复两个步骤对CLI图像进行去噪处理,通过在聚类算法中加入局部空间信息来降低无监督学习算法对噪声的敏感性,再以分类后的结果为主要分析对象进行图像去噪和修复。通过对不同的分类结果进行针对性的去噪和修复工作来降低去噪过程中对图像边缘与细节的影响。仿真实验以及真实实验的结果证明:所提出的去噪方法在能够在有效去除噪声的同时保留切伦科夫光源部位的形状细节。(2)鉴于无监督学习的聚类算法在进行噪声像素区域分割时不可避免的受到噪声的影响,干扰分类的结果。受深度学习的启发,本文提出了基于堆栈去噪自编码器的模糊聚类去噪方法。采用像素点的一个邻域作为网络的输入数据,再提取网络中的高层特征作为聚类算法的输入。相较于直接采用像素特征作为聚类算法的输入,提取图像的抽象特征可以进一步降低噪声像素区域分割时对噪声的敏感性,从而提高分类性能。考虑到CLI噪声图像会影响CLT重建的精度,本文进一步探究了CLI噪声图像与去噪后的CLI图像对重建结果的影响。仿真实验以及物理实验证明:噪声会在一定程度上降低CLT重建的精度,在三维重建前使用所提出的去噪方法进行预处理后,可以改善重建的精度。

关键词：切伦科夫荧光成像切伦科夫荧光断层成像图像去噪聚类图像修复

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基于深度神经网络的切伦科夫荧光三维成像方法研究

基于深度神经网络的切伦科夫荧光三维成像方法研究

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作者：闫峰西北大学

学位级别：硕士

切伦科夫荧光断层成像（Cerenkov Luminescence Tomography,CLT）作为光学分子影像（Optical Molecular Imaging,OMI）的重要组成部分,有着大量的可应用于临床的核素探针,因而受到研究人员的广泛关注。CLT技术的基础是切伦科夫效应产生... 详细信息

切伦科夫荧光断层成像（Cerenkov Luminescence Tomography,CLT）作为光学分子影像（Optical Molecular Imaging,OMI）的重要组成部分,有着大量的可应用于临床的核素探针,因而受到研究人员的广泛关注。CLT技术的基础是切伦科夫效应产生的切伦科夫辐射,但由于其是衰变的次级产物,因而荧光信号强度较低,易受到噪声干扰,并且重建过程中存在严重的不适定性,重建结果存在伪影,严重影响了CLT的重建质量,与实际CL光源相差较远,所以无法在临床领域广泛应用。围绕以上问题,本文提出了两种不同的CLT重建方法用来改进重建结果,具体工作如下:（1）提出了一种基于堆栈去噪自编码器的CLT重建方法,其目的是解决重建结果质量不佳的问题。该框架作为一个循环结构,在每次循环时,重构区域被分为可行区域和非可行区域,并且利用堆栈去噪自编码器对可行域中每个节点的最临近四元域进行特征提取,之后用模糊C均值聚类算法对提取到的特征进行划分,得到新的可行域与非可行域,最终得到的可行域即为重建目标。本文设计了多种模拟实验,证明了该重建方法确实可以获得更为精确的CLT重建结果。（2）提出了一种基于有限元剖分信息的局部连接网络重方法,其目的是引入节点间的局部连接关系,对全连接网络的结果进行修正。该方法主体部分为一个全连接网络用来得到初步的重建结果。之后是一个根据有限元剖分信息建立的局部连接网络,用来得到初步重建结果与真实目标之间的残差。最后对全连接网络与局部连接网络之间进行残差连接,即可得到最终的重建结果。在文中设计了多种模拟实验,证明了该重建方法的稳定性以及良好的重建性能。

关键词：切伦科夫荧光断层成像聚类自编码器有限元剖分人工神经网络

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三维光学断层技术在活体成像中的应用

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应用化学 2018年第12期35卷 1411-1419页

作者：李铸衡张婳刘殿骏王振新吉林省教育学院长春130024 中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室长春130022

三维光学断层成像(Three Dimensional Optical Tomography Imaging)是以光学探针标记的分子或细胞为成像源,在外部光源的激发下产生发射光,通过测量组织边界处的光强,结合光子在组织中的传播模型,来重建出组织内部发射光分布图像以及组... 详细信息

三维光学断层成像(Three Dimensional Optical Tomography Imaging)是以光学探针标记的分子或细胞为成像源,在外部光源的激发下产生发射光,通过测量组织边界处的光强,结合光子在组织中的传播模型,来重建出组织内部发射光分布图像以及组织光学参数。三维光学断层成像能够提供目标物在生物体内的分布信息,克服平面成像的局限性。因此,在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测、揭示机体功能变化等方面有着很大的应用潜力。本文总结了光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)、荧光分子断层成像(Fluorescent Molecular Tomography,FMT)、生物自发光断层成像(Bioluminescence Tomography,BLT)、切伦科夫荧光断层成像(Cerenkov Luminescence Tomography,CLT)等三维光学断层活体成像技术的新进展,分析了其在实际应用中所面临的技术挑战并探讨了相应的解决方案。

关键词：光学相干断层成像荧光分子断层成像生物自发光断层成像切伦科夫荧光断层成像多功能光学纳米探针

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