Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Зимняков Д. А., Тучин В. В., Мишин А. А. Визуализация фрактальных структур биотканей с использованием метода пространственной спекл-коррелометрии // Известия вузов. ПНД. 1996. Т. 4, вып. 1. С. 49-59.

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
535.36

Визуализация фрактальных структур биотканей с использованием метода пространственной спекл-коррелометрии

Авторы: 
Зимняков Дмитрий Александрович, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (СГТУ)
Тучин Валерий Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Мишин Алексей Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Аннотация: 

Рассмотрены вопросы формирования спекл-полей в дальней зоне дифракции при рассеянии когерентных пучков на фрактальных структурах в рамках модели случайного фазового экрана. Исследована взаимосвязь между параметрами структурных функций флуктуаций фазы граничного поля и интенсивности спеклов в дальней зоне. Разработана методика визуализации структур биотканей путем локальных оценок значений экспоненциального фактора структурной функции флуктуаций интенсивности. Эксперименты с образцами эпидермиса кожи человека на разных стадиях поражения псориазом показали, что подобные двумерные изображения структуры, полученные с помощью сканирующего спекл-коррелометра, адекватно отражают эволюцию структуры эпидермиса по мере развития очага поражения,

Ключевые слова: 
Список источников: 
  1. Tuchin VV. Tissue Optics: Applications in Medical Diagnostics and Therapy. In: SPIE Milestone Ser. Vol. MS 102. Bellingham, USA, 1994.
  2. Рытов C.M., Кравцов Ю.A., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Ч.2. Случайные поля. М.: Наука, 1978.
  3. Jakeman Е. Speckle statistics with а small number of scatterers. Optical Engineering. 1984;23(4):453. DOI: 10.1117/12.7973317.
  4. Briers JD. Speckle fluctuations and biomedical optics: implications and applications. Optical Engineering. 1993;32:277-283. DOI: 10.1117/12.60734.
  5. Zimnyakov DA, Tuchin VV, Utz SR. Human skin epidermis structure investigations using coherent light scattering. In: Proc. SPIE. 1994. Vol. 2100. P. 218.
  6. Kadono H, Asakura T, Takai N. Roughness and correlation length measurements of rough surface objects using the speckle contrast in the diffraction field. Appl. Phys. B. 1987;44:167-173. DOI: 10.1007/BF00692319.
  7. Джейкмен Э. Рассеяние на фракталах // Фракталы в физике: Tp. VI междунар. симпоз. по фракталам в физике. M.: Мир, 1988. С. 82.
  8. Church EL. Fractal surface finish. Appl. Opt. 1988;27(8):1518-1526. DOI: 10.1364/AO.27.001518.
  9. Мандельброт Б. Самоафинные фрактальные множества // Фракталы в физике: Tp. VI междунар. симпоз. по фракталам в физике. М.: Мир, 1988. С. 9.
  10. Лидбеттер M., Ротсен X., Линдгрен Т. Экстремумы случайных последовательностей и процессов. М.: Мир, 1989.
  11. Jaggard DL, Kim Y. Diffraction by band-limited fractals. JOSA А. 1987;4(6):1055-1062. DOI: 10.1364/JOSAA.4.001055.
  12. Dainty JC. Laser speckle and related phenomena. Berlin: Springer; 1975. 288 p. DOI: 10.1007/978-3-662-43205-1.
  13. Ангельский O.B., Максимяк П.П., Перун Т.О. Корреляционно- оптический метод оценки размерности пространственного хаоса в оптических полях // Оптика и спектроскопия. 1992, Т. 73, № 5. С. 926.
  14. Зимняков Д.А., Тучин B.B., Утц C.P. Исследование статистических свойств частично развитых спекл-полей применительно к диагностике структурных изменений кожи человека // Оптика и спектроскопия. 1994. T. 76, № 5. С. 838.
  15. Ринкевичюс Б.С. Лазерная диагностика потоков. M.: Изд-во МЭИ, 1990.
  16. Zimnyakov DA, Tuchin VV, Utz SR, Mishin AA. Speckle-imaging methods using focused laser beams in application to tissues mapping. In: Proc. SPIE. 1995. Vol. 2433. No 47.
  17. Tuchin VV, Utz SR, Yaroslavsky IV. Tissue optics, light distribution and spectroscopy. Optical Engineering. 1994;33(10):3178-3188. DOI: 10.1117/12.178900.
  18. Шкуратов Ю.Г. Фотометрические свойства физических фракталов // Оптика и спектроскопии. 1995. Т. 79, №1. С. 110.
  19. Sakyrada Y, Uozumi J, Asakura Т. Diffraction fields of fractally bounded apertures. In: Optical Review Sample Issue. 1994. P. 12.
Поступила в редакцию: 
27.10.1995
Принята к публикации: 
15.12.1995
Опубликована: 
05.06.1996