Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор оптических методов зондирования случайно-неоднородных сред 11
Глава II. Спекл-диагностика многократно рассеивающих сред с использованием частотно-модулированного лазерного излучения 47
2.1. Методы низкокогерентного зондирования многократно рассеивающих сред 48
2.2. Эффект подавления спеклов в условиях многократного рассеяния частично модулированного лазерного излучения: феноменологическая модель 51
2.3. Методика проведения эксперимента 55
2.4. Обсуждение полученных результатов 62
Глава III. Исследование критического поведения границ раздела фаз в пористых слоях с использованием спекл-коррелометрического метода 69
3.1 Критического поведения границ раздела фаз в пористых средах 70
3.2 Методика проведения эксперимента 81
3.2.1 Анализ макроскопической динамики фронта на начальном и конечном временах капиллярного подъема 81
3.2.2 Анализ микроскопической динамики фронта на стадии закрепления (результаты анализа бинаризованных изображений при некогерентном освещении) 88
3.2.3 Анализ микроскопической динамики фронта (результаты спекл-корреляционного анализа) 94
3.4. Интерпретация полученных экспериментальных результатов 100
3.5 Краткие выводы 103
Глава IV. Экспериментальная апробация эндоскопического метода спекл-коррелометрии полного поля длямониторинга микроциркуляции крови в поверхностных слоях внутренних органов 105
4.1. Методы изучения микроциркуляторного русла 106
4.2. Методика проведения эксперимента 111
4.3. Калибровка спекл-коррелометрической системы 117
4.4. Оценка метода спекл-коррелометрии полного поля в исследованиях на животных 123
4.5. Обсуждение экспериментальных результатов 125
4.6 Краткие выводы 131
Глава V. Исследование корреляционных свойств флуктуации интенсивности лазерного излучения, рассеянного слоями ДПЖК композитов на различных стадиях формирования их структуры в процессе разделения фаз 132
5.1 Квазиупругое рассеяние света нестационарными случайно-неоднородными средами 132
5.2. Методика проведения эксперимента 135
5.4 Модели квазиупругого рассеяния лазерного излучения слоями ДПЖК композитов 142
5.4.1. Режим однократного рассеяния 143
5.1.1. Режим многократного рассеяния 146
5.4.1. Моделирование статистических и корреляционных свойств рассеянного излучения при зондировании ДПЖК слоев 149
5.5 Краткие выводы 160
Заключение 161
Список литературы: 163
- Обзор оптических методов зондирования случайно-неоднородных сред
- Эффект подавления спеклов в условиях многократного рассеяния частично модулированного лазерного излучения: феноменологическая модель
- Методика проведения эксперимента
- Методика проведения эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время методы статистического и корреляционного анализа динамических спеклов широко применяются в материаловедении, медицине, биологии, химии и других областях современной науки. Данные методы, предполагающие анализ флуктационной составляющей лазерного излучения, рассеянного зондируемым объектом, излучения, базируются на совокупности наиболее значимых фундаментальных и прикладных результатов, полученных в последние десятилетия в статистической оптике и оптике случайно-неоднородных сред. В них используются различные подходы к анализу многократно рассеянных световых полей, формируемых при взаимодействии когерентного или частично когерентного зондирующего излучения с объектами со слабоупорядоченной структурой. Формируемые при многократном рассеянии лазерного излучения спекл-поля обладают высокой чувствительностью к изменениям конфигурации ансамбля рассеивающих центров в зондируемом объеме, обусловленным нестационарным характером исследуемой среды. Анализ последовательностей изображений динамических спеклов, отображающих эволюцию структуры зондируемого объекта в процессе зондирования, позволяет на основе решения обратной задачи многократного квазиупругого рассеяния лазерного света в зондируемой среде определить структурные и динамические характеристики рассеивающих центров (в частности, установить тип их движения, определить их подвижность, выражаемую в зависимости от типа движения через значения средней скорости или коэффициента трансляционной диффузии, оценить эффективные значения концентрации и среднего размера рассеивателей и т.д.). С учетом возможностей современных специализированных ПЗС и КМОП устройств для обработки изображений, обработку и анализ последовательностей спекл-модулированных изображений можно осуществлять в режиме реального времени. Дополнительные возможности в части анализа статических и динамических спекл-структур, формируемых при зондировании случайно-неоднородных сред частично когерентным излучением, предоставляет возможность управления когерентными свойствами зондирующего излучения (например, путем управления током накачки полупроводникового лазерного излучателя, работающего в подпороговом режиме). Рассматривая формируемые в результате многократного рассеяния частично когерентного излучения спекл-структуры как интерференционные поля, порождаемые суперпозицией парциальных составляющих рассеянного поля в зондируемой среде, подобный подход можно классифицировать как «безопорную многолучевую низкокогерентную интерферометрию случайно-неоднородных сред». Простота инструментальной и программной реализации методов, основанных на данном подходе, делают их весьма перспективными с точки зрения экспресс-анализа многофазных систем различного типа в материаловедении и экспресс-диагностики
морфофункционального состояния биологических тканей в биологии и медицине.
Несмотря на значительный успех, достигнутый к настоящему времени в части развития фундаментальных и прикладных аспектов спекл-корреляционного зондирования, ряд вопросов, имеющих принциальное значение с точки зрения расширения области применимости данных методов, изучен в недостаточной степени. К подобным вопросам относятся прежде всего особенности стохастической фазовой модуляции распространяющегося лазерного излучения в средах со сложной структурой и динамикой рассеивающих центров (например, в многофазных пористых системах в процессе нестационарного массопереноса или в композитных материалах, формирующихся в процессе разделения фаз). Также представляет значительный интерес развитие новых подходов к зондированию случайно-неоднородных сред излучением с контролируемой длиной когерентности и исследование влияния многокаскадной стохастической фазовой модуляции на стадиях доставки лазерного излучения от источника к объекту и от объекта к детектору на статистические и корреляционные свойства анализируемых динамических спеклов. Последнее является весьма актуальным с точки зрения применения многоканальных волоконно-оптических трактов в оптических схемах спекл-коррелометрических систем.
Исходя из существующих проблем в области оптической коррелометрии случайно-неоднородных сред с использованием когерентного и частично когерентного излучения, была сформулирована основная цель и задачи исследований.
Цель и задачи исследований
Целью диссертационной работы является разработка оптических методов диагностики случайно-неоднородных сильно рассевающих сред путем анализа изображений рассеянных световых полей при зондировании когерентным, частично-когерентным излучением.
Для достижения цели диссертационной работы были сформулированы и решены следующие задачи:
Развитие физических основ и экспериментальная апробация метода зондирования случайно-неоднородных сред с использованием частотно-модулированного излучения.
Развитие спекл-коррелометрического метода анализа процесса нестационарного массопереноса в многофазных системах.
Развитие метода анализа динамических спекл-модулированных изображений применительно к задаче спекл-коррелометрической диагностики многократно рассеивающих сред.
Развитие физических основ и экспериментальная апробация эндоскопического спекл-корреляционного метода применительно к мониторингу функционального состояния внутренних органов.
5) Исследование особенностей переноса излучения применительно к исследованию спекл-корреляционным методом эволюции структуры композитных материалов «диспергирующий полимер/ЖК» в процессе синтеза.
Научная новизна работы:
Предложен и апробирован метод зондирования случайно-неоднородных сред с использованием частотно-модулированного излучения для, получения зависимости нормированного значения статистического момента второго порядка усредняемых по времени флуктуации интенсивности рассеянного света от глубины модуляции зондирующего пучка.
На основании предложенной феноменологической модели макроскопической динамики границы раздела фаз была проанализирована динамика развития границ раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях в процессе капиллярного подъема жидкости с использованием проекционного метода при некогерентном освещении образцов и метода спекл-коррелометрии полного поля.
Экспериментально исследована возможность мониторинга микроциркуляции крови в поверхностных слоях внутренних органов лабораторных животных в процессе лапаротомии с использованием эндоскопического метода спекл-коррелометрии полного ПОЛЯ.
Практическая значимость работы заключается в универсальности применимости предложенных методов анализа многократно рассеянного излучения для различного класса объектов.
Достоверность результатов диссертации Достоверность представленных научных результатов следует из адекватности используемых физических и математических моделей, а также из хорошего согласования экспериментальных данных с результатами численного моделирования, и с данными исследований других научных коллективов.
Положения и результаты, выносимые на защиту:
Индекс мерцаний усредненных по времени спекл-структур, формируемых при зондировании случайно-неоднородных сред частотно-модулированным лазерным излучением определяется косинус-преобразованием Фурье от функции плотности вероятности оптических путей парциальных составляющих зондирующего излучения в среде. При этом эффективное значение длины когерентности зондирующего излучения определяется выражением:——., в котором Х0 _ длина волны зондирующего излучения в вакууме, п ^- показатель преломления зондируемой среды, а г/ -параметр, определяющий глубину модуляции длины волны лазерного излучения.
Первый куммулянт автокорреляционной функции флуктуации интенсивности лазерного излучения, рассеянного движущейся границей раздела жидкой и газовой фаз в пористом слое, на стадии закрепления убывает по степенному закону в зависимости от
критического параметра со значением критического индекса, равным
0.65±0.17; его значение, усредненное по спекл-модулированному
изображению зоны активного развития границы, пропорционально
среднему значению подвижности локальных границ раздела фаз в
отдельных порах в данной зоне.
3. При использовании спекл-коррелометрии полного поля для анализа
кинетики роста ЖК доменов в слоях синтезированных композитах диспергирующих «полимер - ЖК» в режиме детектирования обратно рассеянного излучения дискриминация парциальных составляющих рассеянного излучения по числу актов рассеяния, может быть осуществлена путем задания аппертурного угла приемника, регистрирующего обратно рассеянное излучение (вблизи направления строго назад), при этом детектируемый оптический сигнал формируется в основном за счет многократно рассеянных приосевых составляющих, отраженной от задней границы.
Разработан лабораторный образец спекл-корреляционной эндоскопической системы полного поля для анализа микроциркуляции крови в поверхностных слоях внутренних органов в постоперационной период.
Предложен метод зондирования стационарных случайно-неоднородных сред с использованием частотно-модулированного зондирующего лазерного излучения и статистического анализа усредненных по времени спекл-модулированных изображений поверхности исследуемой среды.
Апробация работы:
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных научных конференциях:
-Saratov Fall Meeting - International School for Young Scientist and Students on Optics, Laser Physics & Medicine, Saratov 2006;
-International Autumn Summer School "Modern Biophysical Techniqes for Human Health", Poiana Brasov, Romania, 2005;
-3rd Russian-Finnish Meeting "Photonics and Laser Symposiym", Finland, 2007;
-International Conference on Correlation Optics, Chernivci, Ukraine, 2007, 2009.
По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 4 статьи в журналах из перечня ВАК и 9 статей в сборниках трудов научных конференций.
Личный вклад автора состоит в участии в постановке задач, разработке методик расчета, методик проведения экспериментальных исследований, проведении эксперимента, а также обработке и обсуждении полученных результатов. Представленные в диссертации результаты получены либо лично автором, либо при его непосредственном участии, совместно с д.ф.м.-н. Зимняковым Д.А. и к.ф.м.-н. Садовым А.В.
Структура и объем работы:
Обзор оптических методов зондирования случайно-неоднородных сред
Создание первого лазера в 1960 г. дало мощный толчок для развития интерферометрии, но интерферограммы, получаемые при зондировании когерентным излучением, сопровождались множеством помех с зернистой структурой. Оказалось, что при зондировании объекта лазерным излучением можно наблюдать на изображении поверхности предмета систему светлых и темных пятен. Такую хаотическую и неупорядоченную структуру стали называть спеклами или спекл-картинами. Спеклы возникают, если поверхность освещаемого объекта шероховата в масштабе оптических длин волн (а это справедливо для большинства оптических объектов) [1]. Такие объекты принято называть диффузными.
Диффузные объекты делят на диффузно пропускающие и диффузно отражающие объекты. Если диффузно пропускающий объект освещают лазером, т.е. практически точечным источником света с высокой пространственной и временной когерентностью, то электромагнитные волны, рассеиваемые всеми точками поверхности объекта, когерентны и, следовательно, могут интерферировать. Изображение такого объекта представляет очень тонкую пятнистую структуру, на которой как бы «кипит» множество светлых точек - спеклов. Такая картина образуется в результате сложения амплитуды всех дифракционных картин, соответствующих разным точкам объекта, с учетом разности фаз, вызванной изменениями толщины диффузного объекта. На изображении возникает множество световых пятнышек, расположенных совершенно хаотически. Диаметр наименьших из них приблизительно равен диаметру дифракционной картины от объектива, формирующего изображение.
Если объект освещается параллельным пучком, падающим под некоторым углом, то при изменении положения объекта в собственной плоскости разность фаз волн, исходящих из его разных точек, не изменяется. Поэтому спекл-картина в плоскости наблюдения тоже не меняется, она лишь будет следовать за перемещением объекта. Если же объект повернуть в его плоскости, то относительные фазы и спекл-структура изменятся (во всех случаях, кроме случая нормального падения пучка на объект). То же самое происходит и тогда, когда мы имеем дело с диффузно отражающим объектом [2]. Поскольку не известна детальная микроскопическая структура волнового фронта, покидающего объект, приходится статистически рассматривать вопрос о свойствах спекл-структуры. Рассматривается статистическое распределение для ансамбля объектов с одинаковыми макроскопическими свойствами, но различающихся в микроскопических деталях. Так, если поместить приемник излучения в определенную точку плоскости изображения, то измеренная интенсивность не может быть заранее точно предсказана, даже если макроскопические свойства объекта точно известны. Мы можем найти только статистическое распределение этой интенсивности для некоего ансамбля шероховатых поверхностей. Наиболее важной статистической характеристикой спекл-структуры является, по-видимому, плотность распределения интенсивности /, наблюдаемой в некоторой точке изображения. Если определить контраст V спекл-структуры, как отношение среднеквадратичного значения флуктуации интенсивности к ее среднему значению, то получим: Как правило, высококонтрастная спекл-структура чрезвычайно мешает наблюдателю, особенно если его интересует тонкая структура изображения, и приводит к значительному ухудшению эффективного разрешения [1]. Однако существует и обратная сторона. Дело в том, что спекл-структуры очень чувствительны к изменению положения рассевающих центров диффузного объекта и их агрегатного состояния. Любые такие изменения сразу отражаются на структуре спеклов (ярким примером может служить «кипение» спеклов, когда в качестве объекта используется суспензия рассеивающих частиц). Основную статистическую характеристику спекл-картин - плотность распределения интенсивности / легко можно измерить, а учитывая возможности современных средств детектирования и обработки данных, такие измерения можно проводить в режиме реального времени. С учетом этих факторов, с момента изобретения лазера, спекл-интерферометрия стала плодотворно развиваться. Было опубликовано множество работ и предложено множество методов, связанных с изучением свойств спекл-полей.[3-5].
Одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений современной медицинской физики является разработка и внедрение в клиническую практику оптических методов морфологической и функциональной диагностики биологических тканей. Специфические особенности, присущие оптическим методам диагностики и визуализации биотканей (в частности, отсутствие ионизирующего воздействия на диагностируемый объект, приводящее к образованию свободных радикалов в зондируемом объеме; потенциальная возможность достижения пространственного разрешения, сопоставимого с длиной волны зондирующего излучения, т.е. порядка КҐ см и менее; возможность многопараметрической диагностики; относительная дешевизна и доступность источников и приемников излучения и оптических элементов) делают их весьма привлекательными и конкурентоспособными по отношению к другим методам (рентгеновским, ультразвуковым, на основе эффекта ядерного магнитного резонанса и т.д.), широко применяемым в лабораторной и клинической практике в настоящее время. Прошедшие два десятилетия характеризуются значительным возрастанием доли фундаментальных и прикладных исследований в области биомедицинской оптики и смежных областях, в результате которых были созданы и успешно внедрены в клиническую практику принципиально новые методы диагностики и визуализации биотканей (оптическая когерентная томография, частотно-модуляционная и импульсно-модуляционная томография, лазерная доплеровская диагностика биопотоков и др.). Физической основой оптических диагностических методов являются различные эффекты, проявляющиеся при взаимодействии электромагнитного излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазона со случайно-неоднородными средами с характерными размерами неоднородностей, сопоставимыми с длиной волны зондирующего излучения.
Эффект подавления спеклов в условиях многократного рассеяния частично модулированного лазерного излучения: феноменологическая модель
Для описания статистических свойств флуктуации интенсивности спекл-поля, формируемого в условиях многократного рассеяния модулированного по частоте монохроматического излучения случайно-неоднородной средой, используем модель ансамбля дискретных рассеивателей [77,78]. Применимость данной модели для описания ряда эффектов, обусловленных когерентностью зондирующего излучения (например, существование временных корреляций световых полей, рассеянных нестационарными средами) продемонстрирована в ряде экспериментальных работ [79,80]. Пусть зондируемая среда, представляющая собой ансамбль дискретных рассеивающих центров, освещается плоской монохроматической волной. Амплитуду многократно рассеянного светового поля в произвольно выбранной точке наблюдения представим как: где N - число статистически независимых парциальных составляющих рассеянного поля, распространяющихся в зондируемой среде, EQl и s, -соответственно амплитуда и путь, проходимый в среде /-й парциальной составляющей, п - показатель преломления среды, Я0 - длина волны зондирующего излучения в вакууме. Соответственно, интенсивность рассеянного поля в точке наблюдения пропорциональна квадрату модуля амплитуды: Интерференционный член в выражении (2.2) описывает стохастическую спекл-модуляцию рассеянного поля, обусловленную многократным рассеянием зондирующего излучения в случайно-неоднородной среде. При использовании частотно-модулированного зондирующего излучения с длиной волны, изменяющейся по закону Mf) = A0{l-a(f)} (#(0тах «\a(t) = a\t+mf), где т - произвольное целое число, Т - период модуляции) и регистрации нестационарного спекл-поля с усреднением по времени экспозиции Т, детектируемое значение интенсивности может быть представлено как: Рассматривая усредненные по ансамблю наблюдаемых спеклов значения (7} и ( 2), а также предполагая статистическую независимость парциальных составляющих рассеянного поля ( ((У, - (sjjs,, - (s)Jj = 0, s,, st. » Л0, где (s) среднее по ансамблю парциальных составляющих значение пути в зондируемой среде), получим: где суммирование проводится по группам парциальных составляющих, характеризуемых одинаковыми значениями разностей путей s, - s,,, а весовые коэффициенты Рк определяют вклад данных групп в формирование детектируемого спекл-поля. Предполагая бинарный закон модуляции частоты зондирующего излучения (т.е. a(t)ostiT/2=anm;a(t)t/2stT =-атах), рассматривая индекс мерцаний детектируемого спекл-поля р = (I2\/(iy -1 и переходя от описания системы с дискретным распределением путей парциальных составляющих к описанию системы с непрерывным распределением при N - оо (см. [23]), получим: где p(As) -функция плотности вероятности значений разности путей распространения парциальных составляющих в зондируемой среде, а АА = amXi А0. Сопоставляя полученный результат с выражением для контраста спекл-модулированных рассеянных полей в условиях частично когерентного освещения [23], можно сделать вывод, что в данном случае член cosfenAsnAA/ЛІ) описывает эффективную функцию когерентности зондирующего частотно модулированного излучения, а параметр А2а/АА определяет эффективную длину когерентности. Вводя параметр ц = патх1 /А0, преобразуем выражение (2.7) к следующей форме
Методика проведения эксперимента
На рисунке 3.3 в полулогарифмических координатах приведена полученная в эксперименте зависимость средней скорости v подъема границы насыщенного жидкостью объема слоя от времени для одного из исследованных образцов (фильтровальная бумага ФС), демонстрирующая существование двух характерных режимов нестационарного движения жидкости в пористом слое под действием капиллярных сил. При t tcr полученные данные допускают с высокой точностью экспоненциальную аппроксимацию v(f)ocexp(-f/VreJ, где tnl - характерное время, определяемое структурными характеристиками пористого слоя. Ранее в ряде работ (см., например, [57]) было показано, что на ранней стадии процесс капиллярного подъема жидкой фазы в пористом слое может быть адекватно описан моделью Лукаса-Вашборна [104] с соответствующим образом выбранными параметрами. Уравнение Лукаса-Вашборна (ЛВ), характеризующее динамику подъема жидкости в изолированном капилляре, имеет вид: где h(t) - текущее значение высоты подъема жидкости в капилляре, А = p2g2 г3/ібат] cos в, В = pgr /2 т cos в, p,Tj и а - соответственно плотность, вязкость и коэффициент поверхностного натяжения жидкости, г - радиус капилляра, cos0 - краевой угол, определяющий характер взаимодействия жидкости со стенками капилляра. В случае капиллярного подъема жидкости с известными характеристиками р,г) и а в пористом слое аппроксимация полученной в эксперименте зависимости h{t)=\v{r)dr с использованием о выражения (3.3) позволяет получить эффективные значения радиуса капилляра /;/5 определяемое характерным размером пор в слое и его пористостью, и cos (9 . При г-»оо ЛВ уравнение описывает асимптотическое поведение границы, стремящейся к равновесному состоянию h(t)t_w - heq = 1/В, не зависящему от вязкости жидкости. Можно показать, что в рамках ЛВ модели зависимость абсолютной величины средней скорости v от времени насыщения слоя жидкостью на больших временных масштабах приближенно описывается следующим выражением: \v(t)[x(A/B)exp(-At), соответствующим наблюдаемому в экспериментах поведению границ раздела фаз для всех исследованных образцов при t tcr (рис.3.3 для образца ФС). Резкое убывание v при / tcr соответствует критическому режиму закрепления границы при /-» 0, характеризуемому степенной зависимостью средней скорости развития границы от критического параметра: v ос / . Отметим, что определяемые в эксперименте значения hpm для закрепленных границ раздела фаз в пористых слоях существенно меньше равновесных значений высоты подъема жидкости, определяемых в соответствии с ЛВ моделью при / —» оо: hpm«heq (см. также [58]). На рисунке 3.4 представлены в логарифмических координатах измеренные с использованием проекционного метода при некогерентном освещении значения v для исследуемых образцов в зависимости от величины критического параметра на стадии закрепления границы; значения / определялись из текущего значения h(t) и измеренного при /- оо значения hcr для закрепленной границы: /«{ „./ (О-1} [59].
Методика проведения эксперимента
Спекл-коррелометрический мониторинг вариаций микрогемодинамики в поверхностных слоях различных органов лабораторных животных (крыс) при воздействии различных факторов (кратковременное блокирование кровотока путем пережима кровеносных сосудов с последующим восстановлением уровня микроциркуляции; искусственное провоцирование перитонита; инъекции лекарственных препаратов, вызывающих активизацию или подавление гемодинамики) производился с помощью лабораторного образца спекл-коррелометра полного поля с многоканальными волоконно-оптическими трактами доставки зондирующего излучения к исследуемой зоне и передачи спекл-модулированного рассеянного излучения к детектору (рис. 4.1). В качестве источника излучения применялся одномодовый гелий-неоновый лазер ГН-5П. Для передачи лазерного излучения к исследуемому участку и рассеянного в поверхностных слоях биотканей света к детектору (монохромной КМОП камере типа Basler. a602f; число пикселей в матрице 656x491, размер пикселя 9.9 мкм х9.9 мкм; 8 бит/пиксель) применялась эндоскопическая система типа ХоБ-130-1 (холедохоскоп биопсийный с; волоконной оптикой). При вводе лазерного пучка в канал подсветки холедохоскопа осуществлялась юстировка пучка по углу с целью получения равномерного распределения средней интенсивности в спекл-модулированном зондирующем пучке в пределах анализируемого участка. Диаметр анализируемого участка составлял приблизительно 3 мм (300 пикселей) на расстоянии порядка 3 мм от дистального конца холедохоскопа (что соответствовало рабочему расстоянию от объектива холедохоскопа до поверхности).
Спекл-модулированные изображения поверхности анализируемого участка регистрировались КМОП-камерой, применяемой в качестве окулярной камеры, для чего она закреплялась с помощью специального тубуса на окуляре холедохоскопа таким образом, чтобы фоточувствительная матрица располагалась в плоскости выходного зрачка окуляра. Управление камерой в процессе ее настройки и последующей регистрации видеоданных осуществлялось с помощью специализированной программы, разработанной в среде программирования LabView; сохранение видеоданных на жесткий диск для последующего анализа производилось в формате avi без сжатия, что обеспечивало постоянство межкадрового интервала при последующем разбиении видеоданных на последовательности изображений динамических спеклов. Регистрация данных осуществлялась с кадровой частотой 40 Гц в режиме неполного кадра (subframe mode) с размерами 50x50 пикселей со временем экспозиции кадра 20 мс. Параметр камеры «усиление» (gain) в зависимости от оптических характеристик анализируемой биоткани выбирался таким образом, чтобы обеспечить максимальный разброс значений яркости пикселей по анализируемому участку при отсутствии насыщения отдельных элементов изображения (максимальная яркость пикселей в пределах анализируемого участка выбиралась не превышающей 200 единиц). На рис. 4.2 в качестве примера приведены полнокадровые изображения регистрируемых спекл-структур в условиях кратковременного подавления гемодинамики (искусственно вызванная ишемия) и в норме для селезенки лабораторного животного (крысы). Рис. 4.2. Примеры регистрируемых в ходе эксперимента полнокадровых изображений усредненных по времени спеклов; диагностируемый орган -селезенка; верхнее изображение - норма; нижнее изображение - ишемия; белый квадрат выделяет область изображения, используемую для оценок V(T)
