导读:本文包含了混浊介质论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:混浊,介质,光学,偏振,算法,矩阵,反射。
混浊介质论文文献综述
王汝丹[1]（2017）在《混浊介质的散射相函数相关参量γ的研究》一文中研究指出由于光的散射信号携带了微粒形态和结构的信息,因此散射参量可以用于描述微粒的细微变化和生物组织的结构差异。散射相函数描述了单个粒子的光散射角分布,与生物组织的形态及亚显微结构有关,因此研究与相函数相关的光学参量是十分必要的。各向异性因子g是目前普遍使用的与相函数有关的参量,但g通常是隐含在约化散射系数μs'中的。光源与探测器很近时,仅仅依靠吸收系数μa和约化散射系数μs'不能准确描述光源附近光的传播状态,而与散射相函数有关的光学参量γ的引入改善了近光源处光的传播状态的描述。本文将生物组织的散射近似成离散的球形颗粒的散射,运用Mie散射理论,计算了与散射相函数p(θ)有关的单粒子和多分散粒子系的各向异性因子g和二阶光学参量γ,研究了 γ随尺度参数α和相对折射率m的变化规律,并阐述了 γ对粒子特征的表征能力,建立了 γ与粒子尺度的最优回归模型。研究表明,参量γ对尺度参数α小于2的微粒尺寸的改变是敏感的,并呈二次函数关系,其系数与相对折射率呈线性关系,这为纳米级粒径测量技术的研究提供了新的思路。对于相对折射率m和尺度参数α都不相同的两个粒子,他们的各向异性因子g相同时,二阶光学参量γ却不同,粒子越大,γ表征粒子特征的能力越强。基于Mie散射理论,对颗粒直径服从对数正态分布的微粒群的二阶光学参量γ进行了计算分析,二阶光学参量不仅与微粒群的平均半径有关,还与形状参量σ有关;基于Mie散射理论,建立了生物组织的分形模型,通过Matlab编程计算了不同条件下的各向异性因子g和二阶光学参量γ,详细阐述了二阶光学参量γ的物理意义。论文中我们运用蒙特卡罗模拟了光在生物组织中的传播过程。在蒙特卡罗程序中,采用更符合实际生物组织的Mie散射相函数来描述光子的散射概率分布。并针对以往的漫反射半经验解析模型进行了重新分析,建立了与二阶光学参量γ有关的弱吸收光学模型。在此基础上根据漫反射率对生物组织的二阶光学参量γ进行了反演计算。(本文来源于《天津大学》期刊2017-05-01）
杨博赞,杨春梅,撒昱,丁俊华,李梅花[2]（2014）在《非均匀混浊介质多光谱反射成像的仿真与实验研究》一文中研究指出提出了一种采集高动态范围多光谱反射率的实验方法,并通过测量5个非均匀混浊介质样品在全视场照射条件下和500~940nm波长范围内的反射图像数据证明了本方法的可行性。同时采用在辐射传输理论框架下建立的并行iMC蒙特卡罗仿真模型,通过使用漫反射标准板准确记录入射光束能量分布,输入至iMC仿真程序,获得可与反射率测量数据相比较的反射率仿真图像数据。本文工作为求解根据反射率确定非均匀混浊介质样品的光学特征与几何参数的逆问题提供了实验与理论工具。(本文来源于《光电子·激光》期刊2014年12期）
付强,战俊彤,张肃,付军,王琳琳[3]（2014）在《混浊介质对偏振传输特性及成像的影响》一文中研究指出针对偏振光在混浊介质中传输与成像,给出了散射理论及偏振传输特性计算模型,分析了蒙特卡洛仿真偏振传输特性的流程,在此基础上,分析了烟雾粒径与消光系数的关系和偏振随粒子直径的变化趋势。同时,搭建了旋转偏振片偏振成像装置,对混浊介质中的目标进行偏振成像。(本文来源于《现代工业经济和信息化》期刊2014年18期）
丁珏[4]（2014）在《混浊介质多参数光谱测量方法的建立及其应用研究》一文中研究指出光与材料的相互作用主要可分为吸收与散射两类，如介质材料具有相对于光吸收较强的光散射能力，则称为光学混浊介质。混浊介质材料与人们的现实生活紧密联系，如血液、软组织、药品、油品、陶瓷、塑料等，对其成分分析一直都是光谱学研究的热点和难点问题。混浊介质的光学特征参数包括吸收系数光谱a、散射系数光谱s和散射各向异性因子光谱g，其中吸收系数光谱a通常由混浊介质材料的分子结构决定，而散射系数光谱s和散射各向异性因子光谱g则由其颗粒结构决定，因此混浊介质光学特征参数光谱的准确测量将极大地提高光谱学方法对于混浊介质材料的分析能力。目前研究报道中所见的均匀混浊介质多光学参数测量方法，一般采用基于积分球装置实现多点光信号采集，再通过不同模型进行仿真计算。上述方法存在测量系统结构复杂、成本高，模型计算时间超长、且建模时引入理想条件等问题，均导致现有研究方法难以达到仪器化应用水平，阻碍了光谱学方法在混浊介质成分分析中的实际应用。本文拟建立一种针对混浊介质的多参数光谱学分析新方法，可同时测量并快速计算输出被测混浊介质样品的吸收系数光谱、散射系数光谱和散射各向异性因子光谱，与现有单参数和多参数光谱分析方法比较，具有测量光学参数多、测量系统结构简单、无需样品预处理、操作使用方便等优势。该方法采用数字锁相技术和独立光电传感器相结合采集混浊介质样品的空间分布光强信号，获得由漫反射率、漫透射率和准直透射率组成的混浊介质空间特征光信号测量值，并用其作为输入参数，通过基于蒙特卡洛仿真模型和微扰算法的逆计算，获得被测混浊介质样品的吸收系数、散射系数和散射各向异性因子光谱数据，为混浊介质材料的定性和定量分析提供一种无需样品制备、快速准确，并可实现仪器化应用的光谱学分析新方法。本文研究内容具体包括如下几个方面：1、构建了基于空间特征光信号、无需积分球装置测量并逆计算输出混浊介质多参数光谱新方法。定义被测混浊介质样品的漫反射率、漫透射率和准直透射率为混浊介质样品的空间特征光信号，其由被测混浊介质样品外确定空间点测得的漫透射光强度、漫反射光强度和准直透射光强度分别与样品入射光强的比值所决定。在获得上述结果的基础上，通过Beer-Lambert定律，由准直透射率计算获得被测混浊介质样品的衰减系数t；通过基于辐射传输理论和菲涅尔公式建立的Monte Carlo仿真模型，由漫反射率和漫透射率测量结果逆计算获得被测混浊介质样品的吸收系数μa，散射系数μs和散射各向异性因子g，并进而获得宽光谱范围内的混浊介质样品多参数光谱数据。2、设计并实现了本文定义的混浊介质样品空间特征光信号所需测量系统，包括光学子系统、微弱光信号采集和放大处理硬件电路、基于傅里叶变换的空间特征光信号提取算法等。光学子系统包括广谱光源、单色仪、光调制器，以及样品系统等。光学子系统将广谱光源发出的复合光经单色仪色散为单色光，并经强度调制后，入射至被测混浊介质样品；多个独立光电探测器接收被测混浊介质样品外确定位置点的漫透射光信号、漫反射光信号和准直透射光信号，以及样品入射光校准光分量，并转换为电流信号。微弱电流信号放大处理硬件电路包括前置放大电路、主放大电路、带通滤波电路和50Hz陷波电路等。其中，前置放大电路首先将电流转换为电压信号并进行初级放大；为提高测量信号的线性放大范围，并提高测量信噪比，采用带通滤波电路和50Hz陷波电路使噪声信号得到明显抑制；再经主放大电路对弱电压信号进一步完成线性放大。微弱电流信号放大电路的总跨阻放大倍数最高达到108-109(Ω)数量级，满足空间特征光信号采集要求。基于傅里叶变换的空间特征光信号提取算法包括：多通道模拟电压信号高速采集并送A/D转换、离散数据的FFT变换，以及在频谱图中实时调制频率点的谐波分量值的准确提取等。最终通过测量和计算获得被测混浊介质样品的漫透射率、漫反射率和准直透射率空间特征光信号结果。3、将空间特征光信号测量值与基于辐射传输理论和菲涅尔公式，并采用微扰快速算法的Monte Carlo逆计算模型相结合，将空间特征光信号测量值、漫反射光和漫透射光探测器相对于样品池中心点的空间坐标、光电探测器感光面积、样品入射光截面积，以及样品池折射率等作为输入参数一并送入Monte Carlo逆计算模型，最终通过逆计算模型输出被测样品在一个波长点的吸收系数、散射系数和散射各向异性因子数据。通过在宽波长入射光范围内对空间特征光信号的测量和Monte Carlo逆计算，最终获得所需波长范围内被测混浊介质样品的多参数光谱数据。4、以Intralipid悬浮液为对象，对上述测量方法获得结果的准确性进行了实验验证：将30%体积浓度的Intralipid悬浮液用蒸馏水分别配制成3%和6%体积浓度的Intralipid溶液，在400-780nm波长范围内测量两种不同浓度Intralipid溶液的多参数光谱，并讨论了漫反射率和漫透射率变化对多参数光谱输出结果的影响。5、开展了聚苯乙烯微球悬浮液的多参数光谱测量研究。选择不同浓度下，粒径分别为700nm和3500nm聚苯乙烯微球溶液进行测量，获得了不同粒径、不同浓度聚苯乙烯微球溶液的的多参数光谱数据。本文研究工作完成的混浊介质多参数光谱测量方法与现有研究方法比较，具有如下创新：（1）、建立了一种基于散射光空间分布信号、无需积分球装置、快速测定均匀混浊介质样品3个光学参数，即吸收系数、散射系数和各向异性因子及其光谱数据的新方法；（2）、该方法采用数字锁相技术和独立光电传感器相结合采集混浊介质样品的空间分布光强信号，获得由漫反射率、漫透射率和准直透射率组成的特征信号测量值，并将其作为基于Monte Carlo模型的逆计算方法输入测量参数；（3）、采用创新的微扰算法，利用参考样品与微扰样品之间3个光学参数的关联，直接计算微扰样品的特征信号，极大地减少了逆计算反复迭代过程中需要进行Monte Carlo仿真计算的次数，实现了基于Monte Carlo模型的快速逆运算。存在的问题主要包括：（1）、光学子系统结构尺寸过大，难以满足仪器化现场检测的应用要求；（2）、由于氙灯光源低波长段光强较弱，造成低波长段空间特征光信号测量信噪比相对较低；（3）、iMC-GPU逆计算加速算法占用GPU资源过大，导致逆运算时经常出现程序崩溃现象；下一步工作将首先重点解决以上存在问题，在减小系统尺寸、提高测量精度和逆运算速度上开展更加细致、深入的改进和完善工作。随着对混浊介质多参数光谱测量方法研究的不断深入和完善，在不远的将来将有望为血液、油品、药品、食品等方面的混浊介质成分定性和定量分析提供一种无需样品制备的快速、准确新方法。(本文来源于《中国人民解放军军事医学科学院》期刊2014-06-12）
丁珏,黄传伟,陈珣,李斯伟,梁晓会[5]（2014）在《基于光调制技术的混浊介质空间散射光信号检测方法研究》一文中研究指出为提高被测混浊介质样品漫反射、漫透射和准直透射光信号的测量信噪比,首次将光调制技术运用于空间多点特征光信号的检测中。测量系统以调制盘转动频率对样品入射光强进行频率调制,然后对采集的多点光强数据通过离散傅里叶变换进行解调,提取调制频率点的谐波分量作为测量值。用该方法对浓度为8%,直径为0.7μm的聚苯乙烯小球悬浮液进行了实验测试,结果表明该方法能有效提高被测样品特征光信号的测量信噪比,为强噪声背景下混浊介质光学参数研究提供了新的途径和方法。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2014年02期）
李飞,张元志,王贻坤,朱灵,刘勇[6]（2013）在《基于实数遗传算法的混浊介质光学参数提取》一文中研究指出混浊介质的光学参数提取在光动力学疗法及光学无创诊断中有着重要意义。提出了一种实数遗传算法,结合逆蒙特卡罗方法及图形处理单元加速技术,从蒙特卡罗模拟得到的介质表面漫反射光的空间分布中提取光学参数。设计了差值平方和适应值函数、随机竞争选择算子、带扩展半径的均匀随机交叉算子、均匀变异算子、冠军变异算子,保证了算法的收敛性和种群的多样性。在0≤μa≤100cm-1和0≤μs≤1000cm-1范围内μa和μs提取的平均相对误差分别为0.25%和0.58%,均方根误差(RMSE)分别为0.32cm-1和1.68cm-1,表明实数遗传算法提取混浊介质光学参数是可行和准确的。(本文来源于《光学学报》期刊2013年12期）
陈珣[7]（2013）在《测定混浊介质参数用MC仿真与逆运算加速算法的研究》一文中研究指出光与材料的相互作用主要可分为吸收与散射两类。自然界中的许多材料为混浊介质即其与光的相互作用中散射远大于吸收，如陶瓷，牛奶，细胞悬浮液体，人体组织等。许多领域中均需要测量样品介质的光学参数，因此对光与混浊介质间的相互作用研究是研发新型相关测量技术以及许多新型仪器的基础，近数十年来受到极大重视。用于测定均匀混浊介质样品多个光学参数的Monte Carlo仿真加速算法的研究分为以下几个部分：1、已有的基于积分球设计的多参数光谱测量结构较为复杂，而基于散射信号空间分布设计的新型多参数光谱测量结构简单，易于实现，但需要可以准确快速计算不同空间位置和角度范围的传感器所接收到的混浊介质光信号的仿真模型。本论文研究的散射光空间分布信号由漫反射率和漫透射率两个信号代表，其对应的空间角分布范围与积分球测量相比一般要小3个数量级。因此如何以迭代方式快速准确与反复计算在空间角分布范围很小时测得的光信号，从而高效率地求解逆问题既具有很强的理论挑战性，也极具应用性。2、尽管Monte Carlo统计仿真模型具有算法简单，可求解各种边界值问题以及易于编程的突出优点，运算速率是限制其应用和准确度的主要因素，已有的Monte Carlo混浊介质仿真用算法在模拟很小空间角范围内测量光信号时的光子收集率极低，导致模拟运算时间冗长，所以提高Monte Carlo算法是本论文研究的所需要解决的第一个问题，为此我们采用了以GPU(Graphic Processing Unit)并行计算方法为基础的Monte Carlo加速算法。3、为进一步提高逆运算速度，本论文研究在吸取了White Monte Carlo、Forced Detection Monte Carlo、Perturbation Monte Carlo等快速算法的基础之上提出了一种新的微扰算法，可根据测量信号对辐射传输理论所定义的全部3个光学参数通过微扰迭代的方式求解，从而形成了在辐射传输理论框架下的iMC逆运算加速解决方案。与现有方法相比，iMC逆运算加速方法可提高光学信号计算与多参数求解速度300倍以上。本文最后总结了iMC逆运算加速算法，并与已有的经典Monte Carlo算法运算速度做了比较，根据实验测量获得了intralipid样品光学参数，完成了iMC逆运算加速算法的验证并提出未来的研究方向。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
李丽梅,陈增萍,杨静,金竞文,俞汝勤[8]（2012）在《混浊介质体系的荧光光谱准确定量分析技术》一文中研究指出生物样品如组织,细胞悬浊液等均为高散射的非均匀介质,因而其荧光光谱不仅与感兴趣物质的浓度有关,还受组织吸收和散射率的影响。如果能够从临床检测得到的组织荧光光谱中提取出定量生物化学信息,那么可以实现快速确定组织是否发生病变。本文提出一种混浊介质体系中荧光光谱准确定量分析方法。(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集》期刊2012-04-13）
王清华,李振华,来建成,贺安之[9]（2011）在《含葡萄糖的混浊介质的Mueller矩阵模拟与分析》一文中研究指出利用矢量Monte Carlo算法结合葡萄糖的旋光特性模拟了含糖混浊介质的背散射Mueller矩阵。数值模拟表明:含糖混浊介质的背散射Mueller矩阵元素中除M11、M14、M41、M44外的其它元素花样均发生龙卷风状的不同程度的扭曲,其中M24、M34、M42、M43的扭曲程度更为显着。研究发现M24、M34、M42、M43二维分布伪彩图的中心线为阿基米德螺旋线,该螺旋线特征参数与混浊介质中的葡萄糖浓度成正比。这一结果将为基于背散射Mueller矩阵的葡萄糖浓度的非接触光学定量检测提供理论依据。(本文来源于《光散射学报》期刊2011年02期）
赖晓涛,幸翀[10]（2011）在《混浊介质后向散射的Mueller矩阵的偏振特性分析》一文中研究指出对典型混浊介质(Intralipid悬浊液)后向散射的Mueller矩阵进行了试验测量。基于Mueller矩阵计算的保偏度反映散射介质某点的偏振效应:接近光入射点的区域,保偏能力较强;随着距离的增加,保偏能力逐渐减弱而趋向于1;混浊介质浓度加大,将导致介质的保偏能力减弱。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2011年16期）
混浊介质论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
提出了一种采集高动态范围多光谱反射率的实验方法,并通过测量5个非均匀混浊介质样品在全视场照射条件下和500~940nm波长范围内的反射图像数据证明了本方法的可行性。同时采用在辐射传输理论框架下建立的并行iMC蒙特卡罗仿真模型,通过使用漫反射标准板准确记录入射光束能量分布,输入至iMC仿真程序,获得可与反射率测量数据相比较的反射率仿真图像数据。本文工作为求解根据反射率确定非均匀混浊介质样品的光学特征与几何参数的逆问题提供了实验与理论工具。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混浊介质论文参考文献
[1].王汝丹.混浊介质的散射相函数相关参量γ的研究[D].天津大学.2017
[2].杨博赞,杨春梅,撒昱,丁俊华,李梅花.非均匀混浊介质多光谱反射成像的仿真与实验研究[J].光电子·激光.2014
[3].付强,战俊彤,张肃,付军,王琳琳.混浊介质对偏振传输特性及成像的影响[J].现代工业经济和信息化.2014
[4].丁珏.混浊介质多参数光谱测量方法的建立及其应用研究[D].中国人民解放军军事医学科学院.2014
[5].丁珏,黄传伟,陈珣,李斯伟,梁晓会.基于光调制技术的混浊介质空间散射光信号检测方法研究[J].光学与光电技术.2014
[6].李飞,张元志,王贻坤,朱灵,刘勇.基于实数遗传算法的混浊介质光学参数提取[J].光学学报.2013
[7].陈珣.测定混浊介质参数用MC仿真与逆运算加速算法的研究[D].天津大学.2013
[8].李丽梅,陈增萍,杨静,金竞文,俞汝勤.混浊介质体系的荧光光谱准确定量分析技术[C].中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集.2012
[9].王清华,李振华,来建成,贺安之.含葡萄糖的混浊介质的Mueller矩阵模拟与分析[J].光散射学报.2011
[10].赖晓涛,幸翀.混浊介质后向散射的Mueller矩阵的偏振特性分析[J].安徽农业科学.2011
论文知识图
