基于多角度激发漫反射光信号的浑浊介质光学特性参数识别研究

摘要：

在介质中传播的光的吸收系数、散射系数、各向异性因子和折射率可以用于介质物理与化学特性的检测,因此,这四种参数的反演方法研究非常重要,但目前缺乏能够同时识别这四种参数的算法.针对该问题,提出利用多个角度激发的漫反射光信号增加信息的丰富性,并通过残差神经网络实现浑浊介质吸收系数、散射系数、各向异性和折射率识别的方法.通过蒙特卡罗模型模拟了各种条件下的漫反射光信号,对所提方法进行了验证.在仿真过程中,考虑光纤大小和发散角,并在漫反射光强信号中加入不同等级的噪声以提高网络的泛化能力和抗噪性能.结果表明,当信噪比为40 dB时,所提方法对浑浊介质的吸收系数、散射系数、各向异性因子以及折射率的识别结果的平均相对误差分别为8.6％、4.6％、1.7％和0.9％,验证了所提方法的高精度.

关键词：生物光学、吸收系数、散射系数、各向异性因子、折射率、光学性能、残差神经网络

所属期刊栏目：49

分类号：O436.2(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：101-108