蒙特卡洛仿真在漫射光層析成像中的應用.pdf

1、光在生物組織中的傳輸問題是組織光學領(lǐng)域的一個重要的研究課題。研究光在介質(zhì)中的傳輸規(guī)律，可以為基于光學技術(shù)的疾病無損傷診斷和治療提供一種有效的技術(shù)手段和可靠的理論依據(jù)。
　　 蒙特卡洛仿真是一種基于離散統(tǒng)計原理的數(shù)值計算方法，很適合用在研究光在介質(zhì)中傳輸?shù)念I(lǐng)域。其思路簡單、通用性強，能適用于各種條件、各種精度的情況，且十分靈活，但有一個致命的缺點，就是計算規(guī)模太大，計算時間太長，沒有實用性。有鑒于此，本文開展了基于蒙特卡洛仿真的光

2、在生物組織中傳播特性的研究并介紹了幾種對其加速的方法。
　　 第一章緒論部分首先討論了研究光在生物組織中傳播規(guī)律的意義，確立了本文的選題依據(jù)。而作為研究上述課題的一種重要的技術(shù)手段，本章還介紹了漫射光層析成像技術(shù)的基本原理、分類以及正、逆問題理論模型的研究進展。
　　 第二章介紹了三種漫射光層析成像正問題理論模型的原理和思路，包括蒙特卡洛模型、輻射傳輸模型和漫射方程模型，并對比了他們的優(yōu)點和缺點。
　　 第三章簡

3、述了幾種用于加速蒙特卡洛仿真的主要技術(shù)手段。包括從硬件上對仿真進行加速的基于GPU的蒙特卡洛方法和在算法上對仿真進行加速的白蒙特卡洛和擾動蒙特卡洛方法，并將兩者結(jié)合起來提出了一種叫做優(yōu)化的蒙特卡洛仿真的手段來對蒙特卡洛模擬進行加速。
　　 第四章以上述幾種蒙特卡洛仿真為漫射光層析成像的正問題模型，以手指為樣品來研究光在半無限介質(zhì)中的傳輸問題，并通過得到不同蒙特卡洛仿真在同樣的仿真環(huán)境下對同一個樣品仿真所耗費的時間來比較他們的計算