2023.12.12 通过时空扩散反转方法进行生物医学和NDI应用的三维热光子超分辨率成像

  时  间:2023年12月12日(星期二)下午2点30-3点30分

  地  点:瞬态室3楼大会议室

  报 告 人:加拿大皇家科学院院士Andreas Mandelis教授

  报告主题:“Three-dimensional thermophotonic super-resolution imaging with Biomedical and NDI applications by Spatiotemporal Diffusion-Reversal Methods(通过时空扩散反转方法进行生物医学和 NDI 应用的三维热光子超分辨率成像)”。

  Andreas Mandelis,博士,多伦多大学教授,加拿大首席科学家(Canada Research Chair, Tier I),加拿大皇家科学院院士。1977年毕业于普林斯顿大学,获机械与航空工程/应用物理与材料科学双重硕士学位,1979年于同一学校获得应用物理与材料科学博士学位。Mandelis教授为多伦多大学机械与工业工程系(MIE)、电子与计算机工程系(ECE)双聘教授,是MIE先进扩散波与光声技术实验中心(CADIPT)主任。2004年在波鸿鲁尔大学获洪堡学者,2007年获得安大略省科学技术探索基金(Ontario Premier’s Discovery Award),2008年评为加拿大首席科学家,2013年于慕尼黑工业大学获重邀洪堡学者奖励,2013年成为电子科技大学短期“千人计划”教授,2017年为约克大学兼职教授。Mandelis教授也是美国物理学会(APS)、美国机械工程师学会(ASME)、加拿大物理学会(CAP)、国际电气与电子工程协会(IEEE)以及光学仪器工程师协会(SPIE)Fellow。  Mandelis教授在光声光热技术领域具有国际广泛认知度,发表论文600余篇,授权专利60余项,论文被引用量达90524次,引用率h指数98。  主要研究方向包括:热物理与热扩散测量技术、半导体材料缺陷的扩散波表征技术、光热辐射深度表征测量、光声工业无损检测与气体测量、生物传感器与光声医学检测技术等。  本次报告的主题为“Three-dimensional thermophotonic super-resolution imaging with Biomedical and NDI applications by Spatiotemporal Diffusion-Reversal Methods(通过时空扩散反转方法进行生物医学和 NDI 应用的三维热光子超分辨率成像)”。空间二阶导数形成、空间梯度自适应滤波、实验光热点扩散函数(PPSF)构造和Richardson-Lucy反卷积的结合实现了热光子成像的空间超分辨率,克服了由横向和轴向热扩散引起的传统限制。通过增强截断相关光热相干断层扫描(eTC-PCT),可以将模糊的红外热光子图像恢复到扩散前的光学分辨率状态。这种模式在各种生物应用中进行了测试,并证明能够对人类牙齿中的细小轴向裂纹、小鼠大脑的良好解剖解剖结构以及由于癌细胞快速增殖而导致的小鼠大腿中的新血管形成进行成像。同时发现该模式不受光学散射的影响,并且可以揭示地下深度生物特征的真实空间范围,而传统热成像由于扩散物理学的限制而无法达到这一点。

  

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