[发明专利]一种预测光在生物组织中传播模型的实现方法

权利要求书

1.一种预测光在生物组织中传播模型的实现方法，其特征在于：采 用多重网格法，步骤如下：

步骤1：首先将生物组织离散为粗网格，在粗网格上直接通过不完全 乔利斯基分解方法求解有限元生成的矩阵方程M₀Φ₀＝b₀，式中：M₀为 该粗网格所生成的刚度矩阵、Φ₀为粗网格表面上每个节点的辐射强度所 构成的向量、b₀为粗网格上每个节点的光源强度所构成的向量；

步骤2：计算矩阵结果Φ₀在粗网格上每个单元上的误差，并自适应 地细分误差较大的单元，获得细分网格并计算；

步骤3：在细分网格上使用高斯-赛德尔方法对有限元生成的矩阵方 程M_kΦ_k＝b_k进行预光滑迭代l＝1，2.......v₁，将计算 结果Φ_k的高频误差滤除，得到预光滑结果为式中：M_k为第k层细 分网格所生成的刚度矩阵，Φ_k为第k层细分网格表面上每个节点的辐射 强度所构成的向量，b_k为第k层上每个节点的光源强度所构成的向量， Smooth表示预光滑迭代，k表示细分网格的层数，l表示第l次光滑迭代， v₁表示光滑迭代的次数；

步骤4：计算预光滑结果的残量使用限制算子把 该残量映射到第k-1层粗网格上，获得第k-1层网格上的残量r_k-1表示如 下：rk-1=Ikk-1(bk-MkΦkv1),]]>k：＝k-1；

步骤5：在获得的k个网格上递归：如果k≠0时，跳转至步骤3求 解M_k-1Φ_k-1＝b_k-1，若k＝0时，执行步骤6；

步骤6：将生物组织离散的较粗网格上求解的结果使用延拓算子映射回该组织离散后的细分网格上，并且对细分网格上预光滑结果进行 校正：Φkv1=Φkv1+Ik-1kΦk-1;]]>

步骤7：再一次在生物组织离散的细分网格上使用高斯-赛德尔方法 对M_kΦ_k＝b_k进行后光滑迭代l＝v₁+1，...v₁+v₂，将延 拓所带来的高频误差滤除，然后计算残量的相对误差： 如果k＝L时，则判断残量的相对误差值小于设定 的某一阈值，则停止计算，如果判断残量的相对误差值不小于设定的某 一阈值，则跳转至步骤2；如果k≠L时，则执行步骤6；式中v₂表示后 光滑的次数，L表示网格的总数。