Детальная информация

Объект исследования – визуальный контраст нервных волокон и фоновых биологических тканей. Методы исследования – колориметрия CIE 1931 и численная оптимизация методом последовательного квадратичного программирования (SQP) в среде MATLAB. Цель работы – повышение визуального контраста нервных волокон биологических органов путём настройки спектрального состава шестицветного светодиодного хирургического осветителя. Задачи: аналитический обзор, разработка программы расчёта цветового контраста, оптимизация интенсивностей шести светодиодов, проверка на имитационной модели. В работе разработан метод улучшения контраста нервных волокон на фоне различных органов (печень, селезёнка, поджелудочная железа и др.) за счёт регулировки интенсивностей шестицветного светодиодного источника. С помощью алгоритма SQP с множеством начальных точек получены оптимальные коэффициенты интенсивности для каждого фонового органа. Результаты показывают, что оптимизированный спектр обеспечивает более высокий цветовой контраст по сравнению с традиционным галогенным освещением(улучшение от 60% до 300% в зависимости от ткани).

The object of this study is the visual contrast of nerve fibers and background biological tissue. The research methods are CIE 1931 colorimetry and numerical optimization using sequential quadratic programming (SQP) in MATLAB. The aim of this study is to enhance the visual contrast of nerve fibers in biological organs by adjusting the spectral composition of a six-color LED surgical illuminator. Objectives: analytical review, development of a color contrast calculation program, optimization of the intensities of six LEDs, and validation on a simulation model. This study developed a method for improving the contrast of nerve fibers against various background organs (liver, spleen, pancreas, etc.) by adjusting the intensities of a six-color LED source. Using a SQP algorithm with multiple starting points, optimal intensity coefficients were obtained for each background organ. The results show that the optimized spectrum provides higher color contrast compared to traditional halogen illumination (improvement from 60% to 300% depending on the tissue).