热光声成像的时域及频域信号分析研究

发布时间：2017-10-09 10:10

  本文关键词：热光声成像的时域及频域信号分析研究

  更多相关文章： 光声成像 热光声 多光谱光声 波长 温度 时域分析 频域分析

【摘要】：光声成像技术是近年来兴起的新型成像技术,它基于光声效应,结合了光学成像高对比度和超声成像高穿透深度的优势,在近年来得到了广泛的研究和发展。本文结合激发波长及温度对光声成像的影响,对热光声成像的时域及频域信号进行了深入的分析研究,主要研究工作包括以下几个方面:首先,研究了不同目标在不同激发波长下光声信号的时域及频域特点及差异。使用石墨棒-PDMS仿体和离体猪脂肪组织等分别进行了多光谱光声实验,实验结果证明样品的光声信号在不同激发波长下时域与频域所展示的性能有差异;同时表明,不同样本的光声信号的声谱是独特的,且在不同激发波长下的光声声谱的峰值所对应的特征频率均相同,可以用于组织特性描述。然后结合热光声成像的特点,考虑温度因素的影响,综合分析了激发波长及温度对光声信号的影响,提出了一个光声信号与温度及激发波长关系的理论模型,分析了不同样品在不同激发波长下产生的光声信号随温度变化的规律,及其光声声谱的特性。通过石墨-PDMS仿体、猪血组织进行了多光谱热光声实验,实验结果表明了在相同温度条件下,当入射激光的波长不同时,同一目标产生的光声信号强度不同;而当激发波长相同时,光声信号的强度会随温度的变化而改变,且同一目标在不同波长照射下表现出不同的变化规律。同时,不同温度下的光声声谱的峰值所对应的频率也相同。最后在上述研究的基础上,使用频域分析方法研究了物质微观结构对光声成像的影响。实验结果表明同一石墨-PDMS仿体在不同激发波长下的光声声谱峰值所对应的频率相同,但不同直径的石墨的光声声谱峰值所对应的频率不同。
【关键词】：光声成像 热光声 多光谱光声 波长 温度 时域分析 频域分析
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.51
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 光声成像概述10-12
• 1.2 国内外发展现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第2章 多波长光声成像分析16-30
• 2.1 多波长光声研究背景16-21
• 2.1.1 波长对光声成像影响分析17-19
• 2.1.2 光声信号时域分析19-20
• 2.1.3 光声信号频域分析20-21
• 2.2 实验及结果分析21-29
• 2.2.1 实验系统21-22
• 2.2.2 仿体实验及结果分析22-26
• 2.2.3 离体组织实验及结果分析26-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第3章 多波长热光声成像分析30-44
• 3.1 研究背景30-32
• 3.1.1 温度对光声成像影响分析31-32
• 3.1.2 温度对光声信号频域分析32
• 3.2 实验及结果分析32-42
• 3.2.1 实验系统33-34
• 3.2.2 仿体实验及结果分析34-37
• 3.2.3 离体组织实验及结果分析37-40
• 3.2.4 离体组织实验频域分析40-42
• 3.3 本章小结42-44
• 第4章 微观结构对光声成像影响分析44-55
• 4.1 研究背景44
• 4.2 实验及结果分析44-54
• 4.2.1 仿体制作及实验系统45-46
• 4.2.2 仿体实验及结果分析46-54
• 4.3 本章小结54-55
• 第5章 总结与展望55-57
• 5.1 总结55-56
• 5.2 研究展望56-57
• 参考文献57-62
• 在学期间学术成果情况62-63
• 指导教师及作者简介63-64
• 致谢64

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本文编号：999586