国家自然科学基金(60278004)
- 作品数：27 被引量：64H指数：6
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- 光源附近空间分辨漫反射的简化JHP3研究
- P3近似理论是辐射传输的高阶近似理论,可以准确描述光源附近和强吸收组织的光辐射分布。本文利用P3近似模拟空间分辨漫反射,对光源附近（1个特征长度mfp＜＜2mm）区段的模拟结果数据进行函数拟合,得出近光源和强吸收组织情况...
- 张小娟刘迎
- 关键词：组织光学
- 文献传递
- 基于激光散射图像小麦叶片叶绿素检测研究被引量：2
- 2012年
- 为了实现叶绿素含量的无损检测研究,采用激光后向散射图像技术来测量小麦叶片光学特性参量的方法,进行了理论分析和实验验证。利用670nm和970nm的半导体激光器和视频成像系统获得了小麦叶片的激光后向散射图像,通过漫反射理论分析了叶片组织表面的漫射光分布和在这两个波长下绿叶、黄叶、干叶的激光后向散射图像的变化特征,取得了其光学特性参量数据(约化散射系数和吸收系数),并与叶片的叶绿素相对含量值建立对应的函数关系。结果表明,小麦叶片的光学特性参量与叶绿素相对含量值呈现线性相关,其中利用约化散射系数建立的叶绿素相对含量值预测模型中,预测集样本的相关系数为0.9095,预测均方根误差为5.9;利用吸收系数建立的叶绿素相对含量值预测模型中,预测集样本的相关系数为0.8366,预测均方根误差为7.5,说明激光后向散射图像技术测定植物叶绿素含量是可行的。这一结果对激光散射图像实现农作物长势诊断是有帮助的。
- 张翠红张小娟朱大洲王成
- 关键词：激光技术叶绿素叶绿素相对含量
- 用人工神经网络方法测量生物组织光学参数γ被引量：2
- 2020年
- 提出了一种利用亚扩散空间分辨漫反射预测生物组织约化散射系数μs’和相函数参量γ的人工神经网络方法.采用蒙特卡罗方法得到光子经生物组织漫反射的数据样本,利用这些数据样本训练反向传播神经网络,用于从亚扩散散射光中预测γ的信息.为了解决同时预测μs’和γ两个参数时会产生较大误差的问题,分段数据训练两个BP网络,依次识别μs’和γ.研究发现3.64lth(lth表示平均输运自由程)是对γ的不敏感点,可用该点附近的数据样本训练网络用于预测μs’,用2lth范围内的数据样本训练网络用于预测γ.蒙特卡罗仿真结果表明,在1.3≤γ≤1.9范围内,预测结果与真实值的相对均方根误差在1%以内.与现有的测量方法相比,所提的人工神经网络方法更加简单,且提高了预测精度.
- 朱秋生刘迎
- 关键词：组织光学蒙特卡罗仿真人工神经网络
- 光源附近空间分辨漫反射的SP_3研究被引量：1
- 2012年
- 根据P_3近似对半无限生物组织的空间分辨漫反射理论,研究了强吸收条件下光源附近光辐射分布的简化表达式S P_3函数.研究表明:组织吸收越强,SP_3函数越能准确描述光源附近空间分辨漫反射;应用SP_3函数反演强吸收组织光学参数时,由不同起始距离的漫反射数据拟合得到的反演结果曲线存在极值。
- 张小娟周青军杨薇
- 关键词：组织光学漫反射
- 基于P_3近似的空间分辨漫反射研究被引量：8
- 2006年
- 光源附近组织的空间分辨漫反射是近年来生物医学光子学领域的一个研究热点,其目的是发展一种能够测定活体生物组织光学参量的新技术。漫射近似理论研究光源附近组织的空间分辨漫反射具有很大局限性。P3近似理论考虑了相函数的三阶矩,能较准确地描述光源附近组织的光辐射分布。研究了基于P3近似的空间分辨漫反射,从输运理论的PN方程组出发,导出了P3近似方程组和P3近似的格林函数解;阐述了漫射近似与P1近似的关系,给出了外推边界条件下,准直光束近似后的P3近似漫反射率的完整表示,讨论了相函数二阶参量对P3近似漫反射的影响,并与漫射近似和蒙特卡罗模拟结果进行了比较,指出了P3近似的应用范围。
- 高宗慧刘迎郭云峰田会娟
- 关键词：医用光学与生物技术漫反射
- 生物组织散射相函数实验的研究
- 2005年
- 介绍了相函数在建立生物组织模型中的作用,分析了在测量生物组织散射相函数时存在的问题.利用Mie氏理论对不同偏振方向的偏振光被生物组织粒径范围内的单粒子散射后,在观测平面上的散射光强进行计算、比较得出结论:偏振光的偏振性对测量生物组织散射相函数的影响较大,通过实验方法获得精确的相函数时,要注意对所用实验光源偏振性的选择.
- 齐利敏
- 关键词：生物组织粒子散射偏振方向偏振光偏振性MIE
- 空间分辨漫反射的一阶散射参量灵敏度被引量：2
- 2011年
- 以输运理论的P3近似为基础,推导了空间分辨漫反射的一阶散射参量灵敏度的解析表示,并进行了数值分析,比较了散射参量对P3近似和漫射近似漫反射的影响.结果表明:在距光源两个输运平均自由程以内,该灵敏度与相应于漫射近似的灵敏度差别较为明显;距离光源约四个输运平均自由程附近,该灵敏度等于零,并且与光源之距与相应于漫射近似情况也不同;该灵敏度等于零的源-探测器之距随组织散射参量增大而减小,且组织吸收越弱这种变化越明显.本研究对于在一阶散射参量灵敏度等于零处,利用漫反射获取组织吸收信息具有重要的理论意义.
- 张小娟杨薇刘迎
- 关键词：漫反射灵敏度
- 生物组织中高阶光学参量对空间分辨漫反射的影响
- 2006年
- 采用Monte Carlo方法,研究了生物组织的二阶和三阶光学参量对空间分辨漫反射率R(ρ)的影响。当光源与探测器间距离ρ为几个输运平均自由程lt时,漫射近似理论不再适用,R(ρ)与散射相函数的高阶Legendre矩有关。研究表明:二阶光学参量γ对R(ρ)的影响范围约为5lt,在0.6lt<ρ<5lt范围内,R(ρ)随γ减小而降低;三阶光学参量δ对R(ρ)的影响范围约为2lt,在0.3lt<ρ<2lt内,R(ρ)随δ增加而降低;并且当不满足Δδ<<Δγ的条件时,δ对R(ρ)的影响会补偿γ的影响,使R(ρ)与γ的关系变得无规律。
- 单筱莜刘迎田会娟高宗慧王利军
- 关键词：MONTECARLO模拟
- 双点源Delta-P_1近似模型的理论研究被引量：5
- 2010年
- 研究了Delta-P_1近似模型的双点源近似空间分辨漫反射解。推导了在散射相函数中引入Dirac delta函数项后的辐射输运方程以及有效光源项的表达式;推导了有效光源项双点源近似下基于Delta-P_1近似模型的漫反射率R_(Delta-P_1,2)(ρ)表达式;与漫射近似下漫反射率R_(SDA)(ρ)的比较结果表明,双点源Delta-P_1近似模型的空间分辨漫反射解R_(Delta-P_1,2)(ρ)能够应用于中、高反照率的散射介质,并能较好地描述光源附近(ρ约为1.5 mm)的辐射强度分布,误差均小于15%。此外,Delta-P_1近似下的空间分辨漫反射的解析表达式中含有散射相函数的二阶参量γ,这对于在近光源区域由空间分辨漫反射测量数据来反演生物组织的光学参量具有重要的意义。
- 王锐刘迎
- 关键词：生物医学光子学组织光学
- 空间分辨漫反射的高阶参量灵敏度被引量：6
- 2007年
- 光源附近的空间分辨漫反射与散射介质的高阶光学参量有关.为了研究高阶参量对漫反射的影响,定义了二阶参量灵敏度和三阶参量灵敏度,它们表示了由于高阶参量变化导致漫反射变化的相对量.从P3近似理论出发,推导了二阶参量灵敏度和三阶参量灵敏度的解析表示,并进行了数值分析和比较.研究表明,在大于一个输运平均自由程的非漫射近似区域,反射率随二阶光学参量增加而增加,其灵敏度随着空间变化,并在小于两个输运平均自由程内出现极大值;相比之下,三阶光学参量对漫反射率的影响可以忽略.
- 刘迎王利军郭云峰张小娟高宗慧田会娟
- 关键词：漫反射P3灵敏度
