时域光学拓扑成像方法的模拟和实验研究-天津大学期刊中心.PDFVIP

第 47 卷 第 9 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol.47 No.9 2014 年 9 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Sep. 2014 DOI:10.11784/tdxbz201305068 时域光学拓扑成像方法的模拟和实验研究 1, 2 1 1, 2 1 1 1 1 高 峰 ，段临晶 ，李 娇 ，张 伟 ，易 茜 ，武林会 ，王 欣 (1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072 ； 2. 天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室，天津 300072) 摘 要 ：针对现有的以修正的朗伯- 比尔定律(modified Lambert-Beer law ，MLBL)为理论模型的光学拓扑方法存在量 化度不准确的问题，提出了一种基于最小二乘拟合算法的时域光学拓扑成像方法．该方法利用时域扩散方程在半无 限空间条件下的解析解和测量曲线实现最佳匹配以计算相邻的源点与探测点之间的待测组织吸收系数变化值．对该 时域光学拓扑成像方法进行了一系列的模拟验证，并以基于时间相关单光子计数 (time-correlated single photon count- ing ，TCSPC)技术的多通道时间分辨测量系统为平台进行了实验验证．结果表明：所提出的最小二乘拟合算法总体 上优于传统的基于经验值光程的 MLBL 方法． 关键词 ：扩散方程；飞行时间；时间相关单光子计数；光学拓扑；脑功能成像 中图分类号 Q63 文献标志码 ：A 文章编号 0493-2137 (2014)09-0829-07 Simulation and Experimental Investigation on Time Domain Optical Topography 1, 2 1 1, 2 1 1 1 1 Gao Feng ，Duan Linjing ，Li Jiao ，Zhang Wei ，Yi Xi ，Wu Linhui ，Wang Xin (1. School of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering，Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China ； 2. Tianjin Key Laboratory of Biomedical Detecting Techniques and Instruments ，Tianjin 300072 ，China) Abstract To cope with the low quantification in the established optical topography that originates from the exces- sively simplified computation model based on the modified Lambert-Beer’s Law (MLBL) ，we proposed a least