| 致谢 | 第1-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 目次 | 第11-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-41页 |
| ·生物光学成像简介 | 第15页 |
| ·光与生物介质的相互作用 | 第15-19页 |
| ·生物介质对光的吸收 | 第15-17页 |
| ·血红蛋白与油脂的吸收系数 | 第16页 |
| ·水的吸收系数 | 第16-17页 |
| ·大动脉的吸收系数 | 第17页 |
| ·生物介质对光的散射 | 第17-19页 |
| ·辐射传输方程 | 第19-22页 |
| ·辐射传输方程的具体应用与研究意义 | 第20-22页 |
| ·辐射传输方程的数值解法 | 第22-27页 |
| ·漫射近似 | 第22-23页 |
| ·蒙特卡洛仿真法 | 第23-25页 |
| ·蒙特卡洛仿真的分类 | 第25-27页 |
| ·空间域蒙特卡洛仿真 | 第26页 |
| ·时间域蒙特卡洛仿真 | 第26-27页 |
| ·频域蒙特卡洛仿真 | 第27页 |
| ·MC算法的加速 | 第27-30页 |
| ·硬件加速 | 第27-29页 |
| ·GPU加速的研究现状 | 第29页 |
| ·算法加速 | 第29-30页 |
| ·白色蒙特卡洛(White Monte Carlo,WMC)方法 | 第29页 |
| ·扰动蒙特卡洛仿真(Perturbation Monte Carlo,PMC) | 第29-30页 |
| ·生物光学显微术中的成像深度与成像分辨率 | 第30-37页 |
| ·三种新颖的光学技术 | 第31-32页 |
| ·矢量光束 | 第31页 |
| ·相位锁定技术 | 第31页 |
| ·相位调制技术 | 第31-32页 |
| ·聚焦光在生物介质中的应用 | 第32-37页 |
| ·激光共聚焦显微镜与双光子显微镜的简介 | 第32-33页 |
| ·双光子显微镜 | 第33-35页 |
| ·超分辨显微镜 | 第35页 |
| ·空间光调制器在生物光子学中的应用 | 第35-37页 |
| ·电场型的蒙特卡洛仿真 | 第37页 |
| ·本论文的主要研究内容与创新点 | 第37-41页 |
| 第2章 GPU加速的种子型PMC算法及其在生物光子学检测系统中的应用 | 第41-77页 |
| ·蒙特卡洛方法的模拟步骤 | 第41-45页 |
| ·发射光子 | 第41-43页 |
| ·光子迁移 | 第43页 |
| ·光子散射 | 第43-44页 |
| ·边界处理 | 第44页 |
| ·非均匀介质中的光子随机游走 | 第44-45页 |
| ·基于显卡加速的蒙特卡洛方法 | 第45-47页 |
| ·显卡计算 | 第45-46页 |
| ·显卡计算的蒙特卡洛仿真的步骤 | 第46-47页 |
| ·算法加速——基于有效种子数组算法的高速蒙特卡洛仿真 | 第47-54页 |
| ·反射式散射光探测系统 | 第48-49页 |
| ·基于CCD的透射式光学探测系统 | 第49-51页 |
| ·功能性近红外光谱检测系统 | 第51-53页 |
| ·基于有效种子数组记录算法的蒙特卡洛方法 | 第53-54页 |
| ·种子型PMC方法的运行结果与计算效率 | 第54-64页 |
| ·反射式光纤探头的种子型蒙特卡洛模拟 | 第55-57页 |
| ·透射检测系统的种子型蒙特卡洛模拟 | 第57-61页 |
| ·种子型PMC算法在大脑模型中的应用 | 第61-64页 |
| ·动态估计蒙特卡洛模拟的计算精度 | 第64-66页 |
| ·有效光子探测区域法 | 第66-71页 |
| ·种子型PMC算法在逆问题中的应用 | 第71-75页 |
| ·雅克比矩阵 | 第71-72页 |
| ·种子型PMC算法在计算雅克比矩阵中的应用 | 第72-75页 |
| ·本章小结 | 第75-77页 |
| 第3章 电场型的蒙特卡洛仿真及其应用 | 第77-91页 |
| ·电场型蒙特卡洛仿真 | 第78-83页 |
| ·散射的处理 | 第78-79页 |
| ·入射电场的设置 | 第79-80页 |
| ·探测器的设置 | 第80-82页 |
| ·球面子波的简化 | 第82-83页 |
| ·GPU加速的EMC算法 | 第83页 |
| ·矢量光束与STED光束的聚焦光斑在生物介质中的光强分布 | 第83-87页 |
| ·传输矩阵 | 第87-89页 |
| ·本章小结 | 第89-91页 |
| 第4章 显微光学成像深度初探 | 第91-103页 |
| ·双光子活体成像 | 第91-92页 |
| ·聚焦深度与波长的关系的研究 | 第92-99页 |
| ·数值孔径对生物介质内部聚焦光强的影响 | 第99-100页 |
| ·本章小结 | 第100-103页 |
| 第5章 生物介质内的拉曼光谱强度的MC仿真与光谱检测实验 | 第103-115页 |
| ·表面增强拉曼散射 | 第104-107页 |
| ·混浊样品的制备 | 第105页 |
| ·拉曼光谱检测系统 | 第105-106页 |
| ·纳米金棒的选择 | 第106-107页 |
| ·生物介质内部拉曼光强的蒙特卡洛仿真 | 第107-109页 |
| ·混浊样品内拉曼信号的无损失探测 | 第109-111页 |
| ·拉曼光谱信号的应用扩展——活体成像 | 第111-113页 |
| ·本章小结 | 第113-115页 |
| 第6章 总结和展望 | 第115-118页 |
| 参考文献 | 第118-127页 |
| 作者简历 | 第127页 |
