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題是組織光學(xué)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(xué)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(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(jìn)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(jìn)行加速的基于GPU的蒙特卡洛方法和在算法上對仿真進(jìn)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(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