基于積分球測(cè)量的逆向蒙特卡羅方法求解組織光學(xué)特性參數(shù).pdf

1、積分球測(cè)量結(jié)合反向倍增法獲取組織光學(xué)特性參數(shù)是一種最常用的離體測(cè)量技術(shù),它結(jié)合了積分球精確測(cè)量與輻射傳輸理論準(zhǔn)確求解等優(yōu)點(diǎn),但反向倍增法忽略了光經(jīng)過(guò)樣品時(shí)存在的光側(cè)漏,并直接將其作為組織的吸收處理,從而給吸收系數(shù)的計(jì)算帶來(lái)較大的誤差。逆向蒙特卡羅模擬算法可以解決此問(wèn)題,但現(xiàn)有研究中往往將光斑看作是無(wú)限小筆形光束。在結(jié)合積分球的光譜測(cè)量時(shí),寬光源的光斑有著特定的形狀與尺寸。本文的研究正是基于積分球測(cè)量技術(shù)通過(guò)構(gòu)造逆向蒙特卡羅模擬算法,進(jìn)而

2、準(zhǔn)確獲取組織光學(xué)特性參數(shù)。
　　主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
　　(1)基于商用的分光光度計(jì)(Lambda950,PerkinElmer,USA)結(jié)合單積分球附件測(cè)量組織樣品的反射率和透射率,考察光源光斑的形狀、尺寸、及積分球口徑,通過(guò)蒙特卡羅模擬和卷積運(yùn)算,模擬在該系統(tǒng)下光經(jīng)過(guò)具有不同組織光學(xué)特性參數(shù)的組織樣品的反射和透射分布。結(jié)果表明,方形光斑和圓形光斑入射反射和透射的相對(duì)誤差是較為一致,因此將方形光斑等效成等面積的圓形光斑

3、是合適的,但直接看作是筆形光束最大會(huì)引起4％的誤差,而這有可能引起吸收系數(shù)大于19%的誤差。
　　(2)在實(shí)現(xiàn)了方形光斑卷積的基礎(chǔ)上,依次建立了吸收系數(shù),散射系數(shù)對(duì)應(yīng)于漫反射率和總的透射率的查找表格。根據(jù)最小二乘法建立實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果之間的關(guān)系,根據(jù)查找表格求解吸收系數(shù)和散射系數(shù),從而實(shí)現(xiàn)逆向蒙特卡羅模擬算法。并進(jìn)一步利用模型實(shí)驗(yàn)對(duì)該算法的有效性進(jìn)行了證明。結(jié)果表明,對(duì)低吸收情況,逆向蒙特卡羅模擬算法能夠有效地修正反向倍增法