一种水果果肉组织光学特性参数的重构方法

摘要

本发明适用于光学特性参数测量领域，提供了一种水果果肉组织光学特性参数的重构方法，所述方法包括:采用蒙特卡罗随机仿真约化散射系数与空间漫反射率的理论关系曲线，获取聚苯乙烯微球溶液中上述关系的实际曲线；并确定两者最大空间漫反射率及对应的约化散射系数，以此完成定标；使用漫射近似方程及最小二乘优化方法，搜索水果果肉组织在不同波长下的初定约化散射系数和初定吸收系数；使用经验公式参数拟合方法获得水果果肉组织在不同波长下的约化散射系数重构值；结合约化散射系数的重构值，再次拟合漫射近似方程，获得水果果肉组织在不同波长下的吸收系数重构值。实施本发明实施例，可以快速，低成本的重构水果果肉的组织光学特性参数。

主权项

一种水果果肉组织光学特性参数的重构方法，其特征在于，所述方法包括：通过光纤探头获取水果果肉组织的光谱，将所述光谱描述为一个二维数字矩阵，并获取所述光纤探头中接收光纤与发射光纤之间的距离；根据所述距离通过蒙特卡罗随机仿真，绘制约化散射系数与空间漫反射率的理论关系曲线，确定所述光纤探头的理论最大空间漫反射率，并获取所述理论最大空间漫反射率对应的理论约化散射系数；配置多个约化散射系数在所述理论约化散射系数预设区间内的聚苯乙烯微球溶液；将所述聚苯乙烯微球溶液的光谱描述为一个三维数字矩阵；从所述三维矩阵中提取每条接收光纤每个波长的聚苯乙烯微球溶液的约化散射系数与空间漫反射率数据，通过样条曲线法拟合关系曲线，从所述拟合曲线中，获取所述光纤探头中接收光纤的实际最大空间漫反射率和所述实际最大空间漫反射率对应的实际约化散射系数；根据所述理论最大空间漫反射率和实际最大空间漫反射率，确定空间漫反射率的标定系数，根据所述理论最大约化散射系数和实际最大约化散射系数，确定约化散射系数的标定系数，根据所述标定系数对所述二维数字矩阵中的每个元素进行标定，获取标定后的二维数字矩阵；在所述标定后的二维数字矩阵中，根据不同的波长，提取所述标定后的接收光纤采集的水果果肉的空间漫反射率数据和约化散射系数的标定系数，并通过漫射近似方程及最小二乘优化方法搜索水果果肉组织在不同波长下的初定约化散射系数和初定吸收系数；使用经验公式描述波长和约化散射系数的关系，并使用参数拟合方法拟合所述初定约化散射系数和波长的关系曲线，并以波长为输入变量，获取水果果肉组织在不同波长下的约化散射系数重构值；在所述标定后的二维数字矩阵中，根据不同的波长，提取所述标定后的组织空间漫反射率和所述约化散射系数重构值，使用漫射近似方程和最小乘优化方法，获得水果果肉组织在不同波长下的吸收系数重构值。