[發明專利]一種預測光在生物組織中傳播模型的實現方法

有效

• 申請號: 200810225779.1
• 申請日: 2008-11-12
• 公開（公告）號: CN101739503A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 田捷;劉凱;秦承虎;楊鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01N33/48
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

1.一種預測光在生物組織中傳播模型的實現方法，其特征在于：采 用多重網格法，步驟如下：

步驟1：首先將生物組織離散為粗網格，在粗網格上直接通過不完全 喬利斯基分解方法求解有限元生成的矩陣方程M₀Φ₀＝b₀，式中：M₀為 該粗網格所生成的剛度矩陣、Φ₀為粗網格表面上每個節點的輻射強度所 構成的向量、b₀為粗網格上每個節點的光源強度所構成的向量；

步驟2：計算矩陣結果Φ₀在粗網格上每個單元上的誤差，并自適應 地細分誤差較大的單元，獲得細分網格并計算；

步驟3：在細分網格上使用高斯-賽德爾方法對有限元生成的矩陣方 程M_kΦ_k＝b_k進行預光滑迭代l＝1，2.......v₁，將計算 結果Φ_k的高頻誤差濾除，得到預光滑結果為式中：M_k為第k層細 分網格所生成的剛度矩陣，Φ_k為第k層細分網格表面上每個節點的輻射 強度所構成的向量，b_k為第k層上每個節點的光源強度所構成的向量， Smooth表示預光滑迭代，k表示細分網格的層數，l表示第l次光滑迭代， v₁表示光滑迭代的次數；

步驟4：計算預光滑結果的殘量使用限制算子把 該殘量映射到第k-1層粗網格上，獲得第k-1層網格上的殘量r_k-1表示如 下：rk-1=Ikk-1(bk-MkΦkv1),]]>k：＝k-1；

步驟5：在獲得的k個網格上遞歸：如果k≠0時，跳轉至步驟3求 解M_k-1Φ_k-1＝b_k-1，若k＝0時，執行步驟6；

步驟6：將生物組織離散的較粗網格上求解的結果使用延拓算子映射回該組織離散后的細分網格上，并且對細分網格上預光滑結果進行 校正：Φkv1=Φkv1+Ik-1kΦk-1;]]>

步驟7：再一次在生物組織離散的細分網格上使用高斯-賽德爾方法 對M_kΦ_k＝b_k進行后光滑迭代l＝v₁+1，...v₁+v₂，將延 拓所帶來的高頻誤差濾除，然后計算殘量的相對誤差： 如果k＝L時，則判斷殘量的相對誤差值小于設定 的某一閾值，則停止計算，如果判斷殘量的相對誤差值不小于設定的某 一閾值，則跳轉至步驟2；如果k≠L時，則執行步驟6；式中v₂表示后 光滑的次數，L表示網格的總數。