[發明專利]基于空間分辨漫反射光譜反演生物組織光學特性的方法有效
| 申請號： | 201610017591.2 | 申請日： | 2016-01-12 |
| 公開（公告）號： | CN105651735B | 公開（公告）日： | 2019-02-01 |
| 發明（設計）人： | 謝麗娟;王愛臣;王陳 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | G01N21/47 | 分類號： | G01N21/47 |
| 代理公司： | 杭州九洲專利事務所有限公司 33101 | 代理人： | 王洪新;王之懷 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 空間 分辨 漫反射 光譜 反演 生物 組織 光學 特性 方法 | ||
1.基于空間分辨漫反射光譜反演生物組織光學特性的方法，依照以下步驟進行：
(1)將采集到的樣本的空間分辨漫反射光譜進行有效區間選擇，即確定用于計算組織光學特性參數所用空間分辨漫反射光譜的起點和終點；
(2)將區間選擇后的空間分辨漫反射光譜用平均歸一化方法進行歸一化處理；
(3)利用逆問題算法將歸一化后的空間分辨漫反射光譜與光傳輸模型的解析解進行最優曲線擬合，初步得到該樣本的光學特性參數中的吸收系數μa和約化散射系數μs’，進而可得到對應的自由光程mfp’＝1/(μa+μs’)；
(4)根據步驟(3)計算得到的光學特性參數μa、μs’、mfp’及推薦的最優有效區間起、終點得到優化后的漫反射光譜有效區間，對此區間內的空間分辨漫反射光譜進行相同的平均歸一化處理，然后用步驟(3)中相同的逆問題算法重新進行曲線擬合，得到對應該空間分辨漫反射光譜的更為準確的光學特性參數；
所述步驟(1)中描述的空間分辨漫反射光譜有效區間起點與實際儀器測得的原始光譜的起點相同，終點為對應信噪比(SNR)值為5的數據點；
所述步驟(2)中描述的平均歸一化方法通過以下公式實現：
其中,為歸一化后的空間分辨漫反射光譜，R(r)為原始光譜，Rmean(1:m)為原始光譜第1到m個光譜點反射強度值的平均值，且光譜空間分辨率不同，最優m值不同且根據實際情況適當浮動：
分辨率為0.05mm時，m＝10±1；
分辨率為0.1mm時，m＝5±1；
分辨率大于等于2mm時，m＝3±1。
2.根據權利要求1所述的基于空間分辨漫反射光譜反演生物組織光學特性的方法，其特征在于：所述步驟(4)中的光譜最優有效區間起、終點按下表確定：
3.根據權利要求2所述的基于空間分辨漫反射光譜反演生物組織光學特性的方法，其特征在于：所述逆問題算法為非線性最小二乘法或隨機微粒群算法。
4.根據權利要求3所述的基于空間分辨漫反射光譜反演生物組織光學特性的方法，其特征在于：所述光傳輸模型為散射模型或輻射傳輸模型。
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