基于智能手机的快照式荧光多光谱成像 |
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引用本文: | 李玉豪,余毅,孙志远,穆远超.基于智能手机的快照式荧光多光谱成像[J].激光与光电子学进展,2023(2):442-449. |
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作者姓名: | 李玉豪 余毅 孙志远 穆远超 |
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作者单位: | 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所精密仪器与装备研发中心;2. 中国科学院大学 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62104227); |
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摘 要: | 多光谱重建技术在生物医学领域有着巨大的应用潜力。在传统的皮肤和口腔细菌评估中,目视检查仍然是最广泛使用的方法。这种方法依靠肉眼观察,主观性很强。即使是有经验的临床医生,对细菌感染的确定和评估也经常存在不确定性。为了提供客观和更准确的细菌评估,提出一种基于Wiener估计的荧光多光谱重建方法。该方法基于智能手机平台,用紫色光源激发,采集了皮肤和牙齿的自发荧光图像,使用Wiener估计算法将获取的自发荧光图像重建为具有31个波段(范围为400~700 nm)的多光谱数据立方体,提取并比较细菌产生的卟啉和内源性背景组织发射的光谱强度。基于提取的自发荧光光谱,应用加权减法来实现对皮肤表面细菌的高对比度和高信噪比识别。实验结果表明,所提方法不仅能够准确重建荧光多光谱图像,而且能够实现细菌的定位,应用加权减法后,对比度增强了12~46倍,信噪比提高了1.63~2倍。
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关 键 词: | 光谱、荧光和发光 多光谱重建 快照式 智能手机 维纳估计 |
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