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近年来,随着科技的进步,针对交叉学科的研究逐渐升温,尤其是与生物医学相关的学科领域,其发展速度快,商业价值高,应用前景广,所以受到广大研究者的重视。在这些新兴技术之中,光声技术因为其精度高,不具备破坏性,使用简单方便而备受瞩目。 我们的课题组针对此项技术进行了研究与开发。本文是基于本组的研究成果,对前人的研究进行总结和论述,对原来的核心算法进行了改进和应用。我们知道,对于绝大多数的生物体而言,目标的几何形状并非完全的球形,所以采用球形结构进行研究并不准确,因此,我们采用椭球模型来进行研究,与实际情况比较贴合。以下是本文的工作: 在绪论部分系统地介绍了我们课题的由来,和应用价值,并进一步我们讨论了单个生物颗粒光声成像技术的理论及研究现状。同时我们对椭球函数的理论及应用做了详细的介绍。 第二章中应用边界条件法,求解椭球坐标系下的光声波方程的解析解,并且我们最终求出了光声波方程的频域解。 第三章中利用数学上常用的格林函数法进行了几何计算,得到了一种几何计算方法。并且由上面的求解方法和步骤,当颗粒的形状并不是规则的时候,我们的方法将依然适用。紧接着我们讨论了如何在直角坐标系下求解光声波与椭球粒子相交时所形成的截面的面积。这一工作是我们的核心内容,它最终给出了一个比较简洁的,且具有一般意义的积分表达式。 在第四章中,对第三章提出的理论做出数值模拟,以用来检验我们的理论的正确性与完备性,我们检验的主要软件工具是 matlab,通过与椭球函数理论得到的结果相比较,验证了几何方法计算的正确性。综合所有的检验结果,所得结论可以充分说明使用传统的几何方法就可以比较简洁地实现对血红细胞和其内部细胞核的近似计算。