基于DSP的生物細(xì)胞Mueller矩陣快速測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、Mueller矩陣被譽為生物組織的“光學(xué)指紋”，它的16個矩陣元素不僅包含了生物細(xì)胞的大小、形狀、濃度等有關(guān)結(jié)構(gòu)信息，還能反映生物細(xì)胞的生理狀況。同時具有光學(xué)診療的無損、無痛等優(yōu)點，使得Mueller矩陣法在病態(tài)細(xì)胞識別、燒傷程度鑒定、細(xì)胞圖像重構(gòu)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　 基于生物細(xì)胞對入射偏振光的作用主要包括吸收、相位延遲、退偏以及方位角的變化，本論文提出一種Mueller矩陣快速測量模型。其核心思想是從偏振基本原理出

2、發(fā)，利用標(biāo)識上述各種作用的未知參數(shù)來表示Mueller矩陣的元素，從而減少測量次數(shù)，提高測量效率。由于該模型中Mueller矩陣包含5個未知參數(shù)，所以本論文首先提出一種只需要6次圖像測量(包括1次系統(tǒng)定標(biāo)測量)的實驗方案。然而由于該方案需要大量的乘除計算，引入的計算誤差較大，所以與前人的實驗結(jié)果存在較大的誤差。隨后考慮到測量次數(shù)與計算量的平衡，本論文接著提出一種需要10次圖像測量(包括1次系統(tǒng)定標(biāo)測量)的實驗方案。實驗中采用洋蔥表皮細(xì)胞

3、和大黃蜂翅膀細(xì)胞作為樣品，分別用本論文提出的兩種測量方案所獲得的Mueller矩陣圖與前人49次測量方案所獲得的實驗結(jié)果進(jìn)行比較。對比結(jié)果表明本論文提出的生物細(xì)胞Mueller矩陣快速測量模型是合理準(zhǔn)確的。
　　 在圖像處理方面，本論文采用合眾達(dá)公司的DSP開發(fā)板SEED—VPM642，提高圖像的采集效率，達(dá)到實時測量的要求；同時對偏振圖像處理算法的實現(xiàn)代碼進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化，大大提高了圖像的處理速度。系統(tǒng)中采用單片機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動的液晶