[发明专利]一种光学散射模拟模型的构建方法及其应用

摘要

本发明公开了一种光学散射模拟模型的构建方法及其应用。将所需构建模型的散射介质置于显微镜下进行三维立体扫描成像，获得散射介质的三维结构图像；将每张二维结构图像转为灰度图像矩阵后进行幅值归一化处理，获得归一化图像矩阵；设定相位差权重，将相位差权重乘到每个归一化图像矩阵得到光学相位差分布矩阵，由所有光学相位差分布矩阵组成光学散射模拟模型。本发明简单、便捷，能够在制作实验样本的同时获得其对应的数值模拟模型，更接近实验中光束与生物组织的相互作用，更好地模拟提升实验效率。

主权项

1.一种光学散射模拟模型的构建方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将所需构建模型的散射介质置于显微镜下，在显微镜的物镜下进行三维立体扫描成像，获得散射介质的三维结构图像；(2)将每张二维结构图像转为灰度图像矩阵，并对每个灰度图像矩阵进行幅值归一化处理，获得归一化图像矩阵；(3)根据散射介质的物理参量计算设定相位差权重，并将相位差权重乘到每个归一化图像矩阵上，得到光学相位差分布矩阵，由所有光学相位差分布矩阵组成光学散射模拟模型；所述的散射介质的三维结构图像是由显微镜在沿自身光轴方向的不同散射结构层位置进行扫描获得的沿光轴依次排列的各层二维结构图像组成，并且通过显微镜参数换算获得二维结构图像所扫描范围的实际尺寸；所述步骤(3)根据散射介质的物理参量计算设定相位差权重具体是采用以下公式计算获得入射光散射时所改变的最大相位差△φ，以最大相位差△φ作为相位差权重：△φ＝2πnd/λ其中，d为每层扫描的散射介质厚度，λ表示入射光的波长，n表示散射介质的折射率；所述步骤(3)中的相位差分布矩阵是指将散射介质的每层散射结构表征为光相位改变量的幅值，并对每层灰度图像矩阵乘以最大相位差，从而将结构图像矩阵转为光因散射结构而导致的相位差分布矩阵。