近期，由国际光学工程学会（SPIE）主办的Photonics West 2024在美国加州旧金山召开。上海交通大学电子信息与电气工程学院电子工程系2020级博士研究生毛嘉宁投稿的论文“Monte Carlo-based realistic modeling of speckles in Fourier-domain optical coherence tomography”（基于蒙特卡洛的傅里叶域OCT的散斑真实建模）荣获第35届光与组织细胞相互作用分会（Optical Interaction with Tissue and Cells XXXV，简称“BO400会议”）最佳论文奖（2024 Best Paper Award）。

左图：论文获奖证书；右图：从左到右依次为BO400会议主席、德国吕贝克大学Norbert Linz教授，毛嘉宁，BO400会议主席、美国空军研究实验室Joel N. Bixler博士

论文信息

论文题目：

Monte Carlo-based realistic modeling of speckles in Fourier-domain optical coherence tomography

论文作者：

毛嘉宁（上海交通大学博士研究生）、凌玉烨（上海交通大学副教授，通讯作者）、薛平（清华大学教授）、苏翼凯（上海交通大学教授）

毛嘉宁在大会现场

研究背景

散斑在包括傅里叶域光学相干层析成像（FD-OCT）在内的所有相干生物光学成像方式中普遍存在，蕴含了丰富的组织结构信息。然而在FD-OCT中静态组织和动态组织表现的不同散斑特性并没有得到建模，这限制了进一步开发从散斑中逆向检索组织信息的成像技术。

研究内容

本论文针对FD-OCT中的多类散斑建模问题，提出一种混合组织结构模型，并开发一种全新的全光谱蒙特卡洛仿真方法对FD-OCT在动静态混合组织中的成像过程进行建模。本方法模拟的OCT图像展示出和实验结果更为一致的类结构散斑和类噪声散斑，同时仿真的OCT angiography图像更接近实验结果，这为未来动态OCT相关逆问题的求解提供了更真实的正演模型。

光子在混合组织中不同的仿真策略

研究团队简介

上海交大电院电子工程系苏翼凯教授团队凌玉烨副教授课题组专注于以光学相干层析成像为主的生物医学成像和计算成像方面的前沿研究，旨在基于计算方法开发更先进的建模理论、成像系统、图像处理算法和临床应用技术。近年来，课题组相关研究成果发表在Optics Letters，Optics Express，Biomedical Optics Express，PhotoniX等光学领域知名期刊，以及SPIE Photonics West，SPIE Medical Imaging，IEEE VR等光学领域知名国际会议上。课题组指导的学生曾荣获SPIE Medical Imaging 2022图像处理分会学生论文奖、Optica Women Scholarship、PIBM 2023 最佳学生论文、上海交通大学优秀毕业生等诸多奖项。本次SPIE Photonics West大会中，课题组共有三名研究生受到组委会的资助（Student Travel Grant，每人1000美元）参会。

凌玉烨老师（中）带队课题组成员在旧金山现场合影，左起：贾纪东（人工智能专业大四）、李宇帆（电子系研二）、毛嘉宁（电子系博四）、董振兴（电子系博三）

SPIE Photonics West是全球首屈一指的激光、生物医学光学和生物光子技术、量子和光电子学的盛会。其中BO400分会专注于讨论建模、实验测量和验证，以及应用经典和量子光学相互作用来测量生物系统中的独特变化，迄今为止已举办35届。本次会议共评选出3篇最佳论文奖。