| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-15页 |
| 1.2 热声成像技术研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.1 从微波到VHF激励 | 第15-18页 |
| 1.2.2 从毫米到亚毫米成像 | 第18页 |
| 1.3 本文研究内容和主要创新 | 第18-20页 |
| 1.3.1 压缩感知热声成像方法研究 | 第19页 |
| 1.3.2 弱非均匀介质热声成像方法研究 | 第19-20页 |
| 1.3.3 VHF热声成像技术研究 | 第20页 |
| 1.4 本文的组织结构 | 第20-22页 |
| 第二章 热声成像技术基础 | 第22-48页 |
| 2.1 热声效应的物理机理 | 第22-31页 |
| 2.1.1 生物组织对电磁能量的吸收机理 | 第22-23页 |
| 2.1.2 生物组织的电磁参数模型 | 第23-24页 |
| 2.1.3 热声效应 | 第24-29页 |
| 2.1.3.1 热声效应的内生对比源 | 第24-25页 |
| 2.1.3.2 热声效应中初始声压的建立 | 第25-27页 |
| 2.1.3.3 通用热声波动方程 | 第27页 |
| 2.1.3.4 热声波的传播 | 第27-29页 |
| 2.1.4 多尺度激励下的热声效应比较 | 第29-30页 |
| 2.1.4.1 微波和VHF频段激励热声效应 | 第29-30页 |
| 2.1.4.2 光声效应 | 第30页 |
| 2.1.5 热声效应的物理机理小结 | 第30-31页 |
| 2.2 热声成像系统 | 第31-41页 |
| 2.2.1 热声成像质量的关键因素 | 第32-38页 |
| 2.2.1.1 脉冲宽度 | 第32-34页 |
| 2.2.1.2 耦合介质 | 第34-35页 |
| 2.2.1.3 超声传感器 | 第35-38页 |
| 2.2.2 2.45 GHz微波热声成像系统 | 第38页 |
| 2.2.3 近场无线电热声成像系统设计及研究 | 第38-40页 |
| 2.2.3.1 脉冲发生器与扫描方式 | 第39-40页 |
| 2.2.3.2 NRT技术原理 | 第40页 |
| 2.2.4 热声成像系统小结 | 第40-41页 |
| 2.3 热声成像算法 | 第41-47页 |
| 2.3.1 后向投影算法 | 第42-43页 |
| 2.3.2 时间反转算法 | 第43页 |
| 2.3.3 基于声波传播模型的迭代求解算法 | 第43-44页 |
| 2.3.4 真实应用中算法需要考虑的问题 | 第44-47页 |
| 2.3.4.1 生物组织声速分布非均匀 | 第44-46页 |
| 2.3.4.2 有限的空间采样数 | 第46页 |
| 2.3.4.3 传感器的空时响应 | 第46-47页 |
| 2.3.5 热声重构算法小结 | 第47页 |
| 2.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 第三章 压缩感知热声成像方法研究 | 第48-69页 |
| 3.1 现有压缩感知热声成像的问题 | 第48页 |
| 3.2 多层字典压缩感知成像 | 第48-56页 |
| 3.2.1 热声字典的建立 | 第48-49页 |
| 3.2.2 多层字典压缩感知热声算法：HDCS-MITAT | 第49-52页 |
| 3.2.2.1 HDCS-MITAT算法架构 | 第49-51页 |
| 3.2.2.2 多层字典分辨率的定义方法 | 第51-52页 |
| 3.2.2.3 目标定位与匹配 | 第52页 |
| 3.2.3 数值仿真 | 第52-54页 |
| 3.2.3.1 单目标数值仿真 | 第52-53页 |
| 3.2.3.2 多目标数值仿真 | 第53-54页 |
| 3.2.4 离体乳腺癌组织成像实验 | 第54-55页 |
| 3.2.5 方法的局限性 | 第55-56页 |
| 3.3 基于快速热声字典建立方法的压缩感知热声成像 | 第56-67页 |
| 3.3.1 热声字典建立的快速方法 | 第56-58页 |
| 3.3.2 数值仿真 | 第58-61页 |
| 3.3.2.1 字典计算效率分析 | 第60-61页 |
| 3.3.3 生物组织成像实验 | 第61-64页 |
| 3.3.3.1 复杂生物组织仿体成像实验 | 第62-63页 |
| 3.3.3.2 离体乳腺组织成像实验 | 第63-64页 |
| 3.3.4 活体小鼠光声成像实验 | 第64-67页 |
| 3.3.4.1 实验设置 | 第64-65页 |
| 3.3.4.2 实验结果 | 第65-67页 |
| 3.3.5 方法的局限性 | 第67页 |
| 3.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 第四章 声学非均匀微波热声乳腺成像方法研究 | 第69-90页 |
| 4.1 微波热声乳腺成像概述及问题定义 | 第69-70页 |
| 4.2 多物理场K-means聚类成像算法 | 第70-88页 |
| 4.2.1 人体乳房组织的多物理特性 | 第70-71页 |
| 4.2.2 多物理场K-means聚类成像算法 | 第71-75页 |
| 4.2.2.1 希尔伯特变换的作用 | 第72-73页 |
| 4.2.2.2 边界信息与声速分布的扰动 | 第73-75页 |
| 4.2.3 基于解剖学真实的数值乳房模型的仿真实验 | 第75-78页 |
| 4.2.3.1 模型建立和仿真环境设置 | 第75-76页 |
| 4.2.3.2 仿真结果 | 第76-78页 |
| 4.2.4 生物组织成像实验 | 第78-82页 |
| 4.2.5 方法的局限性 | 第82页 |
| 4.2.6 微波-热声双模成像方法 | 第82-88页 |
| 4.2.6.1 微波-热声双模成像概述及问题定义 | 第83-85页 |
| 4.2.6.2 微波-热声双模成像流程 | 第85页 |
| 4.2.6.3 数值仿真实验 | 第85-87页 |
| 4.2.6.4 下一步工作 | 第87-88页 |
| 4.3 微波热声乳腺癌临床检测的局限性 | 第88页 |
| 4.4 本章小结 | 第88-90页 |
| 第五章 近场无线电热声技术研究 | 第90-100页 |
| 5.1 VHF热声成像对比度实验 | 第90-93页 |
| 5.1.1 实验一 | 第90-91页 |
| 5.1.2 实验二 | 第91-93页 |
| 5.2 VHF热声成像深度的研究 | 第93-98页 |
| 5.2.1 VHF热声电场强度衰减的数值仿真 | 第93-95页 |
| 5.2.2 VHF热声成像深度生物组织成像实验 | 第95-97页 |
| 5.2.2.1 实验一：圆柱形鸡肉样本与生理盐水实验 | 第95-96页 |
| 5.2.2.2 实验二：带有筋膜血管组织的鸡胸肉样本实验 | 第96-97页 |
| 5.2.3 NRT成像技术及实验结果分析 | 第97-98页 |
| 5.3 热声-超声双模成像 | 第98-99页 |
| 5.4 本章小结 | 第99-100页 |
| 第六章 总结与展望 | 第100-103页 |
| 6.1 全文总结 | 第100-101页 |
| 6.2 存在的挑战与下一步工作 | 第101-102页 |
| 6.2.1 热声成像内生对比源的问题 | 第101页 |
| 6.2.2 热声成像深度的问题 | 第101-102页 |
| 6.2.3 电磁能量的耦合问题 | 第102页 |
| 6.3 对未来的展望 | 第102-103页 |
| 致谢 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-116页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第116页 |
