反射式高光谱人体组织检测技术研究进展

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1、反射式高光谱人体组织检测技术研究进展　　摘要：高光谱成像（HSI）检测技术在农业生产检测、地质勘探以及城市规划等方面已经得到了广泛的应用。随着高光谱技术的不断发展，基于反射式高光谱成像效应，在可见光到近红外波段（400～1100nm），对人体组织的实时、快速和精准的非损伤检测技术也已经成为医学领域的一个重点研究方向。简要回顾了高光谱技术在医学方面的发展现状以及不同的高光谱技术在人体组织检测方面的对比，综述了反射式高光谱技术在不同人体组织检测方面的应用和成果，包括皮肤水肿、舌肿瘤以及肺癌等方面的研究进展，并提出了高光

2、谱技术在医学领域亟待解决的问题。　　关键词：　　反射式高光谱；可见光；近红外光；人体组织检测　　中图分类号：R32933文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.10055630.2017.01.013　　Researchprogressinhumantissuedetectiontechnologies　　basedonreflectionhyperspectra　　YUANXupeng1，ZHANGDawei1，WANGCheng2，DAIBo1，ZHAOMantong1　　（1.SchoolofOp

3、ticalElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；　　2.SchoolofMedicalInstrumentandFoodEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China）　　Abstract：　　Hyperspectralimaging（HSI）detect

4、iontechnologyhasbeenwidelyusedinagriculturaldetection，geologicalexplorationandurbanplanningandsoon.WiththedevelopmentofHSItechnology，thetechnologyofhumantissuedetectionbasedonreflectionHSIeffectinthevisibletonearinfraredband（4001100nm）hasbecomeakeyresearchdire

5、ctionduetoitsvariousadvantageslikerealtime，fastandaccuratenoninvasivecharacteristics.WereviewthecurrentsituationofHSIonthewayofmedicalscienceandthecontrastofdifferentHSItechnologiesappliedinhumantissuedetection，andsummarizetheresearchapplicationsandachievement

6、sofhumantissuedetectionbasedonreflectionHSI，includingcutaneousedema，tonguetumorandlungcancerandsoon.TheurgentproblemsofHSIinthemedicalfieldarealsopresented.　　Keywords：reflectionhyperspectra；visiblelight；nearinfraredlight；humantissuedetection　　引言　　目前，基于光?V成像（SI

7、）的遥感技术（RST）已经在农业生产监测、煤矿挖掘、目标识别和检测、灾难预警、军事勘测以及城市规划等方面得到了广泛的应用[1]。高光谱成像（HSI）技术的出现和快速发展是遥感技术又一个新的重要应用。　　在医学应用领域，高光谱成像仍是一项比较新的技术。到目前为止，组织病理学仍然是各种癌症诊断的黄金标准，但是，这种方法对人体有很大的损伤且成本比较高，最终的诊断结果仍取决于病理学专家的主观判断[2]，诊断的结果难免会具有一定的片面性。最重要的是，检查一个疑似肿瘤的病理学组织切片通常需要花费几天的时间[3]。核磁共振成像（

8、MRI）、X射线断层摄影术（CT）以及超声波检查法等技术虽然已经发展成为现代生物医学的主流成像技术，但其最大的困难之一是成像时器官和周围的组织区分得不是特别明显，当需要检测的物体在不断运动的时候，整个检测过程将会变得更具有挑战性[4]。高光谱成像技术的出现将会为各种疾病的诊断以及外科手术的指导提供参考[5]。　　基于生物组织光学特性的不同，高光谱成像技术按照