多光譜反射成像方法研究非均勻組織仿體光學特性.pdf

1、生物組織是一種混濁介質，對可見光和近紅外光表現(xiàn)出強的散射特性。通過準確測量混濁介質樣品在該波段光照射下的彈性散射光信號，在此基礎上進一步確定其光學特征參數(shù)和光譜數(shù)據(jù)，一直是光學研究領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特性，為未來新型生物組織檢測儀器的研制和開發(fā)進行理論基礎探索。
　　本論文使用多光譜反射成像方法對非均勻生物組織仿體進行了實驗研究，主要分為以下兩大部分：
　　1、在恒定入射光條件

2、下測量不同材料的反射光強圖像，采用像素灰度窗平均值法量化獲取曝光時間t與測量得到的反射光強圖像像素值之間的關系，基于最大曝光時間下的像素灰度值進行歸一化處理，得到一條只與拍照CCD相機有關而與材料材質及入射光均無關的曝光時間校準曲線r(t)，使快速獲得高動態(tài)范圍的反射光強圖像并測量反射率圖成為可能。
　　2、使用5個不同的非均勻組織仿體進行實驗，在500 nm~940 nm波段內測量其反射圖像數(shù)據(jù)并計算反射率圖；同時使用漫反射標準

3、板對照射于仿體樣品表面的光分布進行標定，其結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，模擬不同光學參數(shù)條件下的仿真反射率圖像。綜合比較實驗與仿真得到的反射率圖像，分析了實驗及仿真過程中各參數(shù)對實驗結果的影響，驗證了利用多光譜反射成像結合Monte Carlo逆運算測量非均勻混濁介質光學特征的可行性。
　　最后，對多光譜反射成像方法研究非均勻組織仿體的過程及結果進行了總