多光譜反射成像方法研究非均勻組織仿體光學(xué)特性.pdf

1、生物組織是一種混濁介質(zhì)，對(duì)可見光和近紅外光表現(xiàn)出強(qiáng)的散射特性。通過準(zhǔn)確測(cè)量混濁介質(zhì)樣品在該波段光照射下的彈性散射光信號(hào)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步確定其光學(xué)特征參數(shù)和光譜數(shù)據(jù)，一直是光學(xué)研究領(lǐng)域極具吸引力的課題。本課題采用反射成像方法研究非均勻組織仿體的光學(xué)特性，為未來新型生物組織檢測(cè)儀器的研制和開發(fā)進(jìn)行理論基礎(chǔ)探索。
　　本論文使用多光譜反射成像方法對(duì)非均勻生物組織仿體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要分為以下兩大部分：
　　1、在恒定入射光條件

2、下測(cè)量不同材料的反射光強(qiáng)圖像，采用像素灰度窗平均值法量化獲取曝光時(shí)間t與測(cè)量得到的反射光強(qiáng)圖像像素值之間的關(guān)系，基于最大曝光時(shí)間下的像素灰度值進(jìn)行歸一化處理，得到一條只與拍照CCD相機(jī)有關(guān)而與材料材質(zhì)及入射光均無關(guān)的曝光時(shí)間校準(zhǔn)曲線r(t)，使快速獲得高動(dòng)態(tài)范圍的反射光強(qiáng)圖像并測(cè)量反射率圖成為可能。
　　2、使用5個(gè)不同的非均勻組織仿體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在500 nm~940 nm波段內(nèi)測(cè)量其反射圖像數(shù)據(jù)并計(jì)算反射率圖；同時(shí)使用漫反射標(biāo)準(zhǔn)

3、板對(duì)照射于仿體樣品表面的光分布進(jìn)行標(biāo)定，其結(jié)果將作為輻射傳輸理論與Fresnel公式框架下并行蒙特卡羅（Monte Carlo）仿真軟件iMC的輸入，模擬不同光學(xué)參數(shù)條件下的仿真反射率圖像。綜合比較實(shí)驗(yàn)與仿真得到的反射率圖像，分析了實(shí)驗(yàn)及仿真過程中各參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，驗(yàn)證了利用多光譜反射成像結(jié)合Monte Carlo逆運(yùn)算測(cè)量非均勻混濁介質(zhì)光學(xué)特征的可行性。
　　最后，對(duì)多光譜反射成像方法研究非均勻組織仿體的過程及結(jié)果進(jìn)行了總