针对薄层介质的多极漫射模型扩展

多极(Multipole)漫射模型能较准确地模拟半透明介质的次表面散射现象,但并不适用于厚度接近或小于一个平均自由程(MFP)的薄层介质。为此,在Multipole漫射模型的基础上扩展该模型使之适用于薄层介质。根据Multipole漫射模型所依赖的假设条件,针对薄层介质加以修改,将光线分解为直接透射和漫射部分,并调整Multipole放置点光源的方式,使之更符合薄层介质中光传输的特征。使用修改后的光源计算漫射部分,而直接透射部分则采用狄拉克δ分布来近似。对扩展方法和传统Multipole以及蒙特卡罗方法进行分布数值和实际渲染效果的对比,在处理厚度接近或小于一个MFP的薄层介质时,扩展方法的结果均较传统Multipole更吻合蒙特卡罗方法的结果,可直接和现有Multipole模型实现集成。

基于矩变换的生物组织光学特性参量反演

针对漫射模型在近光源区具有较大模型误差,导致光学特性参量反演准确度较低的问题,提出了一种利用矩变换,改变原始数据形态,提高反演准确度的方法.比较了不同阶次条件下的光学特性参量反演准确度和拟合残差的统计分布状况,分析了不同信噪比下重构系数的相对误差.对25组数据的研究结果表明:3阶矩变换可显著提高两个光学参量(μa、μ′s)的估计准确度.在无噪音条件下,吸收系数μa重构的平均相对误差为7.04%;有效散射系数μ′s重构的平均相对误差为5.55%,相比于自然对数变换,μa降低了8.57%;μ′s降低了32.73%.在信号噪音满足一定条件情况下(大于50dB),3阶矩变换仍然能获得较高的光学参量反演准确度.矩变换方法能有效地提高光学特性参量反演估计准确度.

生物组织光学及其进展

生物组织光学是关于光辐射与生物组织相互作用的学问，是生物医学光子学技术的理论基础。本文从生物组织的光传输模型、特性参数测量方法。