蒙特卡洛仿真在漫射光層析成像中的應(yīng)用.pdf

1、光在生物組織中的傳輸問(wèn)題是組織光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)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(xué)技術(shù)的疾病無(wú)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(jì)原理的數(shù)值計(jì)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(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，能適用于各種條件、各種精度的情況，且十分靈活，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是計(jì)算規(guī)模太大，計(jì)算時(shí)間太長(zhǎng)，沒(méi)有實(shí)用性。有鑒于此，本文開(kāi)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(duì)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(lèi)以及正、逆問(wèn)題理論模型的研究進(jìn)展。
　　 第二章介紹了三種漫射光層析成像正問(wèn)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(duì)比了他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
　　 第三章簡(jiǎn)

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(duì)仿真進(jìn)行加速的基于GPU的蒙特卡洛方法和在算法上對(duì)仿真進(jìn)行加速的白蒙特卡洛和擾動(dòng)蒙特卡洛方法，并將兩者結(jié)合起來(lái)提出了一種叫做優(yōu)化的蒙特卡洛仿真的手段來(lái)對(duì)蒙特卡洛模擬進(jìn)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(wèn)題模型，以手指為樣品來(lái)研究光在半無(wú)限介質(zhì)中的傳輸問(wèn)題，并通過(guò)得到不同蒙特卡洛仿真在同樣的仿真環(huán)境下對(duì)同一個(gè)樣品仿真所耗費(fèi)的時(shí)間來(lái)比較他們的計(jì)算