熒光分子斷層成像的算法研究.pdf

1、熒光分子斷層成像是分子成像中的一種非常重要的成像方式，以熒光探針作為對比劑，在外部光源的激發(fā)下產生熒光，通過測量組織邊界處的光強，結合光子在組織中傳播的模型，來重建出組織內部的熒光光學特性的分布圖像以及組織光學參數(shù)。這種成像方式具有無放射性損傷，設備簡單、成本低等優(yōu)點，在腫瘤檢測、基因表達、蛋白質分子檢測、揭示機體功能變化等方面有著很大的應用潛力，具有非常高的研究價值。 本文首先針對熒光分子斷層成像正向問題中兩個微分方程必須串行

2、求解的實際情況，提出了一種適合于任何斯托克斯頻移條件的并行算法，通過乘子矩陣的引入實現(xiàn)了耦合方程的解耦。結果表明，該算法可提高正向問題的求解速度和精度，也使熒光分子斷層圖像的重建效率得到了提高。其次，結合上述并行算法，提出了一種擴展的格林函數(shù)方法來求解耦合方程的雅可比矩陣，有效減少了該矩陣的計算量，同時還導出其閉合形式，進一步降低了計算復雜度。最后提出了一種基于小波的多分辨率重建算法，該算法利用小波變換對矩陣方程進行多分辨率分解，通過高