運(yùn)動(dòng)渾濁介質(zhì)中散射光場(chǎng)特征的電場(chǎng)蒙特卡羅模擬.pdf

1、激光散斑血流成像是近年來廣受關(guān)注的活體生物組織二維血流檢測(cè)技術(shù)，在越來越多的生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和疾病診療中獲得應(yīng)用。該技術(shù)通過激光散斑襯比分析獲取渾濁介質(zhì)中散射子運(yùn)動(dòng)造成散射光電場(chǎng)變化的去相關(guān)時(shí)間，進(jìn)而測(cè)得與該去相關(guān)時(shí)間有關(guān)的散射子運(yùn)動(dòng)速度信息。在以往的研究中，多采用布朗運(yùn)動(dòng)的散射子運(yùn)動(dòng)形式和單次散射模型，通過與此對(duì)應(yīng)的洛倫茲譜型的散射光電場(chǎng)變化自相關(guān)函數(shù)形式建立激光散斑襯比與散射光電場(chǎng)變化去相關(guān)時(shí)間的聯(lián)系。然而，實(shí)際生物組織散射特性與血

2、流運(yùn)動(dòng)形式均非常復(fù)雜，上述簡(jiǎn)單近似使得激光散斑成像方法仍難以進(jìn)行血流速度的準(zhǔn)確地定量檢測(cè)。為提高激光散斑成像血流定量檢測(cè)的準(zhǔn)確性，需要充分了解復(fù)雜生物組織中散射子做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)時(shí)散射光電場(chǎng)變化的自相關(guān)函數(shù)信息，進(jìn)而能夠從散斑襯比分析更準(zhǔn)確地獲得散射子運(yùn)動(dòng)信息。針對(duì)上述需求，本論文結(jié)合運(yùn)動(dòng)粒子系統(tǒng)和電場(chǎng)蒙特卡羅方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)相干光在散射子呈不同運(yùn)動(dòng)形式的渾濁介質(zhì)中傳輸時(shí)后向散射光電場(chǎng)變化特征的模擬。論文主要內(nèi)容包括：
　　（1）分析對(duì)比了

3、不同運(yùn)動(dòng)介質(zhì)模型中散射光場(chǎng)的電場(chǎng)自相關(guān)函數(shù)對(duì)激光散斑血流成像中速度檢測(cè)的影響，然后通過實(shí)驗(yàn)說明各電場(chǎng)自相關(guān)函數(shù)應(yīng)用于激光散斑血流成像時(shí)的差異。對(duì)散射介質(zhì)含有靜態(tài)成份時(shí)的電場(chǎng)自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行分析，給出多曝光散斑襯比分析的擬牛頓-粒子群混合算法的求解方法，并通過模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證該方法的有效性。
　　（2）對(duì)相干光在動(dòng)態(tài)渾濁介質(zhì)中傳輸時(shí)后向散射光電場(chǎng)變化特征進(jìn)行模擬，其中采用了GPU（GraphicProcessor Unit，GPU）加