[发明专利]一种计算皮肤组织光学参数分布的算法

权利要求书

1.一种计算皮肤组织光学参数分布的算法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、利用生物光子学蒙特卡洛仿真计算单一性质的光学组织表面漫反射强度分布，使用此结果训练对应的卷积核用于成像计算；

S2、利用在不同位置包含光学参数不同组织的数字仿体仿真计算或真实仿体及测量系统获得的漫反射二维光强分布以及此前获得的单一性质组织光传播计算卷积核，构建并训练用于成像计算的深度卷积网络；

S3、采集患者皮肤表面漫反射光强分布并做预处理；使用此前训练的深度卷积网络以及患者漫反射光强进行成像计算。

2.根据权利要求1所述的一种计算皮肤组织光学参数分布的算法，其特征在于：所述步骤S1通过检测系统获取已知光学参数的均匀组织体在特定光强输入条件下的漫反射强度分布，或利用检测系统等效的设置，进行生物光子学蒙特卡洛仿真，获取漫反射强度分布，建立卷积网络，使用获得的漫反射光强分布，根据卷积网络误差反向传播规则训练反映光在对应光学参数组织内传播规律的卷积核。

3.根据权利要求1所述的一种计算皮肤组织光学参数分布的算法，其特征在于：所述步骤S2使用卷积计算漫反射光强的原理以及公式一，建立深度卷积网络：

其中K为可以描述介质光学性质对应的传输特性的卷积核，假设各向同性的扩散，即向浅层传播和向深层传播的扩散函数相同，在介质表面边界的测量算子为M，根据光在各层间传播路径分析，计算测量表面的漫反射光强分布表示为：

根据深度网络计算得到像素网络输出。

4.根据权利要求1所述的一种计算皮肤组织光学参数分布的算法，其特征在于：所述步骤S3根据获取均匀组织卷积核参数计算的网络及公式三，建立深度卷积网络，其中按照标注表示的光传输卷积核部分为步骤S2中获得的不同组织光传输卷积核的集合，其余部分的卷积网络为可修正部分，随机产生初始值，公式中Mki,n(x,y)表示在第i层对应第n种组织特性的掩膜，其值为0或1，表示在坐标为(x,y)位置存在的是否为第n种组织；

公式三获取患者皮肤表面漫反射光强分布，对所述步骤S2的网络输出的结果进行误差检测。