[发明专利]基于多尺度熵的生物组织太赫兹成像方法、系统和设备

权利要求书

1.一种基于多尺度熵的生物组织太赫兹成像方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、对被测样品进行二维成像，得到所述被测样品上各点的太赫兹时域信号；

步骤2、计算所述各点的太赫兹时域信号的多尺度熵，得到被测样品上各点在不同尺度下的熵值；

步骤3、选取特定尺度下的所述熵值，重构所述被测样品的太赫兹图像；

步骤4、将多个尺度下的所述熵值进行加和，重构所述被测样品的太赫兹图像，

其中，所述步骤2进一步包括：

步骤201、针对长度为N的所述太赫兹时域信号，分别构造尺度为1～τ_t时的粗粒化时间序列，其中，当尺度为τ时，粗粒化时间序列的个数也为τ，其中，τ_t≥2，1≤τ≤τ_t；

步骤202、在每个尺度τ下，分别计算τ个粗粒化时间序列的样本熵值，并且进一步计算在尺度为τ时的熵值；

步骤203、重复所述步骤201至步骤202，计算所述被测样品上各点在尺度分别为1～τ_t时的熵值，

所述步骤201中，当尺度为τ时,第k个粗粒化时间序列为：

其中，1≤k≤τ，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当尺度为τ时，第k个粗粒化时间序列中的第j个点的幅值通过下述方式计算：

其中，x＝{x₁,x₂,…,x_N}，x为被测样品上该点的太赫兹时域信号，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤202中，当尺度为τ时，所述被测样品上该点的熵值为τ个粗粒化时间序列的样本熵值的平均值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述熵值通过下述方式计算：

其中m为模式维数，r为相似容限，SampEn表示样本熵值，MSE表示被测样品上的该点的太赫兹时域信号x在尺度为τ时的熵值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，对被测样品进行二维成像，采用太赫兹逐点扫描成像或太赫兹焦平面成像，并结合透射式成像或反射式成像。

6.一种应用权利要求1-5项任一方法的基于多尺度熵的生物组织太赫兹成像系统，其特征在于，所述系统包括：

成像模块，对被测样品进行二维成像，得到所述被测样品上各点的太赫兹时域信号；

熵值计算模块，用于计算所述各点的太赫兹时域信号的多尺度熵，得到被测样品上各点在不同尺度下的熵值；

图像重构模块，选取特定尺度下的所述熵值，重构所述被测样品的太赫兹图像；以及将多个尺度下的所述熵值进行加和，重构所述被测样品的太赫兹图像；

结果比对模块，用于将不同所述被测样品的重构的太赫兹图像进行展示及比对。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述熵值计算模块进一步包括：

粗粒化处理模块，对所述太赫兹时域信号在不同时间尺度下进行粗粒化处理；

熵均值计算模块，接收所述粗粒化处理模块的处理结果，并在每个尺度下计算粗粒化后的时间序列的样本熵值的均值。

8.一种应用权利要求1-5项任一方法的基于多尺度熵的生物组织太赫兹成像设备，其特征在于，所述设备包括：

显示器，用于展示图像及处理结果；

存储器，以及与所述显示器、存储器相连的处理器，所述处理器被配置为：

接收对被测样品进行二维成像得到的被测样品上各点的太赫兹时域信号；

并计算所述各点的太赫兹时域信号的多尺度熵，得到被测样品上各点在不同尺度下的熵值；

以及，

选取特定尺度下的所述熵值，重构所述被测样品的太赫兹图像；将多个尺度下的所述熵值进行加和，重构所述被测样品的太赫兹图像。