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齐伟志;姚磊;蒋云超;Na Huang;郭恒;荣、健;冯慧;杨万能;Xi、Lei

使用GPU加速有限元方法对叶绿素进行定量光声成像。 （英语） Zbl 1473.92005年

Commun公司。计算。物理学。 28，第2期，679-690（2020年）.
摘要：叶片中的叶绿素与植物的生理状态密切相关。化学提取或高光谱估算是估算叶片中叶绿素浓度的传统方法。然而，化学提取具有侵入性且耗时，并且高光谱方法对背景光极为敏感。本文开发了一种基于有限元重建算法的定量光声成像技术，该算法由多核GPU卡加速，以成像形态特征，并导出叶绿素a在水稻叶片中的分布。结果表明，这种新方法在植物生理学的各种研究中具有很大的潜力。

MSC公司：

92-08 生物学问题的计算方法
65N30型 偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Riz和Galerkin方法
2005年5月 并行数值计算

关键词：

光声层析成像;有限元法;GPU加速;叶绿素
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛W.Qi｝等人，Commun。计算。物理学。28，第2号，679--690（2020；Zbl 1473.92005）
全文： DOI程序

参考文献：

[1] D.Sims和J.Gamon，叶片色素含量和光谱反射率之间的关系，广泛物种，叶片结构和发育阶段，遥感环境。，81(2002), 337-354.
[2] G.Blackburn，《估算光合色素浓度的光谱指数：使用衰老树叶的测试》，《国际遥感杂志》，19（1998），657-675。
[3] J.Evans，C3植物叶片中的光合作用和氮关系，Oecolo-gia，78（1989），9-19。
[4] B.Yoder和R.Pettigrew，根据叶片和冠层尺度的反射光谱（400-2500 nm）预测氮和叶绿素含量和浓度，遥感环境。，53(1995), 199-211.
[5] Ü. Niinemets和J.Tenhunen，一种区分叶片结构和生理效应对耐荫植物糖槭沿光照梯度碳增加的模型，《植物细胞环境》，20（1997），845-866。
[6] J.D.Hiscox和G.F.Israelstam，《不经浸渍从叶片组织中提取叶绿素的方法》，加拿大。J.Bot.，57（1979），1332-1334。
[7] D.ükran，T.GüNEö和R.Sivaci，使用不同溶剂分光光度法测定某些藻类物种的叶绿素-A、B和总类胡萝卜素含量，土耳其J.Bot.，22（1998），13-17。
[8] K.Eskins、C.R.Scholfield和H.J.Dutton，《植物色素的高效液相色谱法》，《色谱法杂志》，135（1977），217-20。
[9] 薛立群和杨立群，从超光谱反射率推导绿叶蔬菜的叶绿素含量，Isprs。《摄影杂志》，64（2009），97-106。
[10] E.W.Chappelle、M.S.Kim和J.E.McMurtrey，反射光谱比率分析（RARS）：大豆叶片中叶绿素A、叶绿素B和类胡萝卜素浓度的远程估算算法，遥感环境，39（1992），239-247。
[11] A.Baiano，C.Terracone，G.Peri和R.Romaniello，高光谱成像在预测食用葡萄物理化学和感官特征中的应用，Compu.t Elec tron。农业。，87(2012), 142-151.
[12] P.Beard，生物医学光声成像，界面焦点，1（2011）：602-631。
[13] 徐明（M.Xu）和王立伟（L.V.Wang），《生物医学中的光声成像》，科学评论。仪器。，77(2006), 041101.
[14] L.V.Wang，《多尺度光声显微镜和计算机断层扫描》，《自然光子学》，3（2009），503-509。
[15] K.Maslov、G.Stoica和L.V.Wang，体内暗场反射模式光声显微成像，光学快报。，30(2005): 625-667.
[16] K.Maslov，H.F.Zhang，S.Hu和L.V Wang，用于单个毛细血管体内成像的光学分辨率光声显微镜，Opt。莱特。，33(2008): 929-931.
[17] L.V.Wang和S.Hu，《光声层析成像：从器官到器官的体内成像》，《科学》，335（2012），1458-1462。
[18] X.Li，C.Heldermon，L.Yao和H.Jiang，乳腺癌的高分辨率功能性光声断层摄影，医学物理。，42(2015), 5321-5328.
[19] 袁志远，李晓丽，李丽喜，听混浊介质中的光散射：利用单波长照明的光声测量进行定量光散射成像，《光学杂志》，16（2014），065301。
[20] X.Li，L.Xi，R.Jiang，L..Yao和H.Jiang.，《集成扩散光学层析成像和光声层析成像：模型验证》，生物光学。实验，2（2011），2348-2353。
[21] 姚立群，奚立群，蒋海华，光声计算机显微术，科学。代表，4（2014），4960 1-8。
[22] J.Xiao，L.Yao，Y.Sun，E.S.Sobel，J.He和H.Jiang，手指关节骨关节炎的定量二维光声断层扫描，Opt。实验，18（2010），14359-14365。
[23] T.Shan，J.Qi，M.Jiang和H.Jiang.基于GPU的有限元定量光声层析成像加速和网格优化：走向临床应用的一步，应用。光学。，56(2017),4426-4432.
[24] K.Peng，L.He，Z.Zh，J.Tang，J.Xiao，基于图形处理单元加速有限元法的三维光声层析成像，应用。《光学》，52（2013），8270-8279。
[25] 黄楠、郭浩、吴琪、张志荣、袁志远、葛文华、姜浩和习近平。成年斑马鱼的全身多光谱光声成像，生物识别。选择。快递，7（2016）：3543-3550。
[26] 姜浩，袁志远，顾晓霞，基于有限元的光声层析成像的空间变化光学和声学特性重建，光学学报。《美国社会杂志》，23（2006），878-88。
[27] 姚磊，江海江，基于有限元的时域光声层析成像。J.选择。A-纯。申请。Op.，11（2009），085301 1-7。
[28] 袁志远，江海江，定量光声层析成像：非均匀介质光学吸收系数的恢复，应用。物理学。莱特。，88(2006), 231101 1-3.
[29] H.F.Zhang、K.Maslov、G.Stoica和L.V.Wang，用于高分辨率和非侵入性体内成像的功能光声显微镜，《国家生物技术》，24（2006）：848-851。
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