[发明专利]基于空间分辨漫反射光谱反演生物组织光学特性的方法

摘要

本发明涉及基于空间分辨漫反射光谱反演生物组织光学特性的方法。目的是提供的反演方法可以得到更为精确的光学特性参数量。技术方案是：基于空间分辨漫反射光谱反演生物组织光学特性的方法，该方法的具体步骤为：1、确定用于计算组织光学特性参数所用空间分辨漫反射光谱的起点和终点；2、将区间选择后的空间分辨漫反射光谱用平均归一化方法进行归一化处理；3、利用逆问题算法进行最优曲线拟合，初步得到该样本的光学特性参数，进而可得到对应的自由光程；4、根据步骤(3)计算得到反射光谱有效区间，进行相同的平均归一化处理，然后用步骤(3)中相同的逆问题算法重新进行曲线拟合，得到光学特性参数。

主权项

1.基于空间分辨漫反射光谱反演生物组织光学特性的方法，依照以下步骤进行：(1)将采集到的样本的空间分辨漫反射光谱进行有效区间选择，即确定用于计算组织光学特性参数所用空间分辨漫反射光谱的起点和终点；(2)将区间选择后的空间分辨漫反射光谱用平均归一化方法进行归一化处理；(3)利用逆问题算法将归一化后的空间分辨漫反射光谱与光传输模型的解析解进行最优曲线拟合，初步得到该样本的光学特性参数中的吸收系数μa和约化散射系数μs’，进而可得到对应的自由光程mfp’＝1/(μa+μs’)；(4)根据步骤(3)计算得到的光学特性参数μa、μs’、mfp’及推荐的最优有效区间起、终点得到优化后的漫反射光谱有效区间，对此区间内的空间分辨漫反射光谱进行相同的平均归一化处理，然后用步骤(3)中相同的逆问题算法重新进行曲线拟合，得到对应该空间分辨漫反射光谱的更为准确的光学特性参数；所述步骤(1)中描述的空间分辨漫反射光谱有效区间起点与实际仪器测得的原始光谱的起点相同，终点为对应信噪比(SNR)值为5的数据点；所述步骤(2)中描述的平均归一化方法通过以下公式实现：其中,为归一化后的空间分辨漫反射光谱，R(r)为原始光谱，R_mean(1:m)为原始光谱第1到m个光谱点反射强度值的平均值，且光谱空间分辨率不同，最优m值不同且根据实际情况适当浮动：分辨率为0.05mm时，m＝10±1；分辨率为0.1mm时，m＝5±1；分辨率大于等于2mm时，m＝3±1。