[发明专利]利用混沌激光探测生物仿体中异质物大小和位置的方法

权利要求书

1.一种利用混沌激光探测生物仿体中异质物大小和位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：计算以脂肪乳液为液态仿体的衰减系数和吸收体的衰减系数，选择水作为吸收体，使用与脂肪乳液相同的方法来计算吸收体的衰减系数；当混沌光源通过含有异质物的脂肪乳液时，光的吸收和光的散射会引起光的损耗；光的传播可通过光损耗定律来表示：

I＝I₀e^-αd (1)

I₀为经过圆杯的强度，I为经过装有脂肪乳液圆杯后的强度，α是衰减系数,d为经过脂肪乳液时通过的路径；经过互相关运算后，得到的互相关满足下式：

R₁₂(τ)＝(y₁(t)-y₁(t))(y₂(t-τ)-y₂(t-τ)) (2)

y₁为没有经过损耗后到达探测器探测信号，y₂为参考信号，R₁₂为探测信号和参考信号经过互相关运算后在一定延迟时间下得到的互相关峰值，在等式中，尖括号表示进行了平均计算；当光束通过脂肪乳液时，可得到探测信号y₁′，互相关满足下式：

R₁₂'(τ)＝(y₁'(t)-y₁'(t))(y₂(t-τ)-y₂(t-τ)) (3)

通过转换，可得到下式：

使用公式(4)，可计算出通过脂肪乳液时的衰减系数α₁，通过水的衰减系数α₂；

当光束通过带有异质物的中心时，平均衰减系数α：

α＝-α₁+2(α₁-α₂)r/d (5)

当光束通过脂肪乳液时，有两种情况：光束通过异质物，然后通过脂肪乳液，到达探测器,得到的互相关R₁₂”(τ)会随着装置的转动而变化；光束直接通过脂肪乳液到达探测器，得到互相关R₁₂'(τ)；

设定直角坐标系，光束沿y轴负方向传播；当光束通过异质物中心时，已知通过脂肪乳液的衰减系数α₁，通过水的衰减系数α₂，通过公式(4),(5)：可得到下式：

步骤2：通过测得的互相关值和计算得出的脂肪乳液的衰减系数α₁，水的衰减系数α₂，计算出放入吸收体的大小；当装置在转动时，存在特殊点可使半径与异质物距圆杯中心的距离建立关系，当光束通过异质物中心时，由于在水中传播的路径最长，在脂肪乳液的传播路程最短，所以损耗最低，互相关值最高，继续旋转装置，当光束打到小试管边缘时，由于光在玻璃边缘的散射使得互相关值最低，再增加角度时，互相关值增加；

当光束通过异质物中心，对透射光信号进行采集，发现在这个位置处会有最大的透射光强度，主要是因为光信号在传播过程中通过水的路径最长，而且水的衰减系数小于脂肪乳液的衰减系数，损耗最小；将计算得出的衰减系数及最高互相关值代入公式(6)中，便可以得到放入圆杯的异质物大小；

步骤3:最高互相关值与最低互相关值之间的夹角即为所求相切角，满足通过该式可以计算出距离l；

步骤4:从互相关随角度的变化曲线，得出异质物的初始位置所对应的角度，即θ₁为从x轴正向(θ＝0°)转到该位置转过的角度；

步骤5：异质物的位置坐标为