【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学分子影像领域，涉及预测光在生物组织中传播的规律，尤其是一种快速准确的自适应多重网格模型的实现方法。
技术介绍
基因组学、蛋白组学和疾病基因组学的迅速发展，为分子影像提供了全新的途径。光学分子影像技术就是这样一种可以在分子水平上实现生物组织内部物理过程无创实时动态成像，而准确预测光子在生物组织中的传播规律对于定性、定量研究组织的性质以及对其可视化无疑具有重要意义。 在单一固定网格上对波尔兹曼辐射传输方程的一阶球谐近似方程使用各种经典迭代法如雅克比、高斯_赛德尔等方法求解。根据泛函分析的知识，该方程的刚度矩阵M的条件数是0(h—2)，其中h代表网格的尺寸。随着网格尺寸的不断变小，刚度矩阵的条件数将会越来越小，以至于无穷。当只是使用单一固定网格上的经典迭代法时，由于各种迭代法本质上都是低通滤波器，对高频误差有着很好的迭代效果，而对低频误差收敛速度却变得很慢；而且随着所使用的网格数的增多，收敛速度将越来越慢以至于不再收敛。因此，传统在单网格上的光滑迭代求解方法既不能保证效率，也不能保证一贯的精度。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术的目的是...
【技术保护点】
一种预测光在生物组织中传播模型的实现方法，其特征在于：采用多重网格法，步骤如下：步骤１：首先将生物组织离散为粗网格，在粗网格上直接通过不完全乔利斯基分解方法求解有限元生成的矩阵方程Ｍ↓［０］Φ↓［０］＝ｂ↓［０］；步骤２：计算矩阵结果Φ↓［０］在粗网格上每个单元上的误差，并自适应地细分误差较大的单元，获得细分网格并计算；步骤３：在细分网格上使用高斯－赛德尔方法对有限元生成的矩阵方程Ｍ↓［ｋ］Φ↓［ｋ］＝ｂ↓［ｋ］进行预光滑迭代Φ↓［ｋ］↑［ｌ］＝Ｓｍｏｏｔｈ（Φ↓［ｋ］↑［ｌ－１］，ｂ↓［ｋ］），ｌ＝１，２．．．．．．．ｖ↓［１］，将计算结果Φ↓［ｋ］的高频误差滤除，得到预...
【技术特征摘要】
一种预测光在生物组织中传播模型的实现方法，其特征在于采用多重网格法，步骤如下步骤1首先将生物组织离散为粗网格，在粗网格上直接通过不完全乔利斯基分解方法求解有限元生成的矩阵方程M0Φ0＝b0；步骤2计算矩阵结果Φ0在粗网格上每个单元上的误差，并自适应地细分误差较大的单元，获得细分网格并计算；步骤3在细分网格上使用高斯-赛德尔方法对有限元生成的矩阵方程MkΦk＝bk进行预光滑迭代l＝1，2.......v1，将计算结果Φk的高频误差滤除，得到预光滑结果为步骤4计算预光滑结果的残量使用限制算子Ikk-1把该残量映射到第k-1层粗网格上，获得第k-1层网格上的残量rk-1表示如下 <mrow><msub> <mi>r</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>=</mo><msubsup> <mi>I</mi> <mi>k</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msubsup><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>b</mi><mi>k</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>M</mi><mi>k</mi> </msub> <msubsup><mi>Φ</mi><mi>k</mi><msub> <mi>v</mi> <mn>1</mn></msub> </msubsup> <mo>)</mo></mrow><mo>;</mo> </mrow>步骤5在获得的所有k个网格上递归如果k≠0时，跳转至步骤3求解Nk-1Φk-1＝bk-1，否则，若k≠L时执行步骤6；步骤6将生物组织离散的较粗网格上求解的结果使用延拓算子Ik-1k映射回该组织离散后的细网格上，并且对细网格上预光滑结果进行校正 <mrow><msubsup> <mi>Φ</mi> <mi>k</mi> <msub><...
【专利技术属性】
技术研发人员：田捷，刘凯，秦承虎，杨鑫，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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