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內(nèi)容簡介

　　本書的內(nèi)容分為兩個主要部分：（1）光子在生物組織中傳輸?shù)幕驹?；?）光學成像。在第一部分，我們首先簡單介紹了生物醫(yī)學光學，然后介紹了單個散射體的理論、光子傳輸?shù)拿商乜_模擬、卷積求寬光束響應(yīng)、輻射傳輸方程和擴散理論、混合蒙特卡羅方法和擴散理論以及光學參數(shù)和光譜的測量。在第二部分，我們介紹了彈道光成像、光學相干層析成像、擴散光學層析成像、光聲層析成像、超聲調(diào)制光學層析成像。本書可供生物醫(yī)學光學相關(guān)專業(yè)作為教材使用，也可供相關(guān)研究人員參考使用。

作者簡介

　　汪立宏，男，美國萊斯大學博士，瑞典隆德大學榮譽博士，美國AIMBE、OSA、IEEE和SPIE會士。現(xiàn)任加州理工學院Bren特聘教授，《生物醫(yī)學光學》主編，SPIE年度光子加超聲波會議主席。編纂了光聲斷層成像的di一本專著；出版了450篇同行評審期刊文章，赫氏指數(shù)達107；發(fā)明了功能性光聲斷層成像和三維光聲顯微鏡。曾獲得美國國家衛(wèi)生研究院的FIRST獎和先驅(qū)獎，美國國家科學基金會的CAREER獎，OSA的C.E.K. Mees獎?wù)拢琁EEE的技術(shù)成就獎和生物醫(yī)學工程獎，SPIE 的Britton Chance 生物醫(yī)學光學獎，IPPA 的資深獎，萊斯大學的杰出工程校友獎。本書榮獲Joseph W. Goodman書本寫作獎。吳新一，男，美國密蘇里州立大學博士。曾任美國徳克薩斯州立農(nóng)工大學生物醫(yī)學工程系教授，2009年退休。研究領(lǐng)域為X光小角散射理論、生態(tài)場論、2型糖尿病治療控制等。鄧勇，女，華中科技大學博士，現(xiàn)任教于華中科技大學。從事擴散光學斷層成像、熒光分子斷層成像、低相干散射斷層成像、多模式光學分子成像等方面的研究。江旭，男，華中科技大學在讀博士。洪燁，男，目前在法國巴黎第11大學攻讀碩士學位。駱清銘，男，華中科技大學生物醫(yī)學工程專業(yè)教授，美國AIMBE、OSA和SPIE會士，英國IET會士，國家自然科學基金“生物醫(yī)學光子學”創(chuàng)新研究群體負責人。曾受聘教育部長江學者獎勵計劃特聘教授（首批），榮獲國家杰出青年科學基金。

圖書目錄

前言
第1章概述
1.1 光學成像的動機
1.2 光在生物組織中的一般行為
1.3 光—物質(zhì)相互作用的基本物理
1.4 吸收和它的生物學來源
1.5 散射及其生物學來源
1.6 偏振及其生物學來源
1.7 熒光及其生物學來源
1.8 圖像的表征
習題
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第2章單個散射體的瑞利理論和米氏理論
2.1 引言
2.2 瑞利理論簡介
2.3 瑞利理論數(shù)值計算實例
2.4 米氏理論簡介
2.5 米氏理論數(shù)值計算實例
附錄2A 瑞利理論推導
附錄2B 米氏理論推導
習題
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第3章光子在生物組織中傳輸?shù)拿商乜_模擬
3.1 引言
3.2 蒙特卡羅方法
3.3 問題的定義
3.4 光子的傳播
3.5 物理量
3.6 計算實例
附錄3A MCML簡介
附錄3B 概率密度函數(shù)
習題
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第4章卷積求寬光束的響應(yīng)
4.1 引言
4.2 卷積的一般表達式
4.3 與高斯光束的卷積
4.4 與頂帽光束的卷積
4.5 卷積的數(shù)值求解
4.6 計算實例
4.7 CONV簡介
習題
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第5章輻射傳輸方程和擴散理論
5.1 引言
5.2 物理量的定義
5.3 輻射傳輸方程的推導
5.4 擴散理論
5.5 邊界條件
5.6 漫反射率
5.7 光子的傳播方式
習題
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第6章蒙特卡羅方法和擴散理論的混合模型
6.1 引言
6.2 問題的定義
6.3 擴散理論
6.4 混合模型
6.5 數(shù)值計算
6.6 計算實例
習題
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第7章光學參數(shù)的測量和光譜學
7.1 引言
7.2 準直透射法
7.3 分光光度法
7.4 斜入射反射測量法
7.5 白光光譜測量法
7.6 時間分辨測量法
7.7 熒光光譜測量法
7.8 熒光建模
習題
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第8章彈道光成像和顯微術(shù)
8.1 引言
8.2 彈道光的特性
8.3 時間門成像
8.4 空間頻率濾波成像
8.5 偏振差分成像
8.6 相干門全息成像
8.7 光外差成像
8.8 雷登變換和計算機斷層成像
8.9 共聚焦顯微術(shù)
8.10 雙光子顯微術(shù)
附錄8A 全息術(shù)
習題
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第9章光學相干層析成像
9.1 引言
9.2 邁克爾遜干涉儀
9.3 相干長度和相干時間
9.4 時域OCT(TD-OCT)
9.5 傅里葉域快速掃描光學延遲線
9.6 傅里葉域OCT(FD-OCT)
9.7 多普勒OCT
9.8 群速度色散
9.9 OCT的蒙特卡羅模擬
習題
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第10章穆勒光學相干層析成像
10.1 引言
10.2 穆勒計算與瓊斯計算
10.3 偏振態(tài)
10.4 斯托克斯矢量
10.5 穆勒矩陣
10.6 旋光器、偏振器和相位延遲器的穆勒矩陣
10.7 穆勒矩陣的測量
10.8 瓊斯矢量
10.9 瓊斯矩陣
10.10 旋光器、偏振器和相位延遲器的瓊斯矩陣
10.11 瓊斯矩陣的本征矢量和本征值
10.12 瓊斯計算到穆勒計算的轉(zhuǎn)換
10.13 OCT中的偏振度
10.14 串行穆勒OCT
10.15 并行穆勒OCT
習題
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第11章擴散光學層析成像
11.1 引言
11.2 擴散光學層析成像的模式
11.3 時域系統(tǒng)
11.4 直流系統(tǒng)
11.5 頻域系統(tǒng)
11.6 頻域理論：基礎(chǔ)知識
11.7 頻域理論：線性圖像重建
11.8 頻域理論：一般圖像重建
附錄11 AART和SIRT
習題
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第12章光聲層析成像
12.1 引言
12.2 光聲層析成像的動機
12.3 初始光聲壓
12.4 一般光聲方程
12.5 一般正向解
12.6 δ脈沖激發(fā)平板
12.7 δ脈沖激發(fā)球體
12.8 有限時間脈沖激發(fā)薄平板
12.9 有限時間脈沖激發(fā)小球體
12.10 暗場共聚焦光聲顯微術(shù)
12.11 合成孔徑圖像重建
12.12 一般圖像重建
附錄12A 聲波方程的推導
附錄12B 格林函數(shù)法
習題
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第13章超聲調(diào)制光學層析成像
13.1 引言
13.2 相干光的超聲調(diào)制機制
13.3 時間分辨的掃頻UOT
13.4 并行散斑探測式掃頻UOT
13.5 超聲調(diào)制的虛擬光源
13.6 基于重建的UOT
13.7 法布里—珀羅干涉式UOT
習題
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附錄A 光學參數(shù)的定義
附錄B 書中用到的縮略詞