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生物组织光学性质的分形近似

李志芳  李晖  
【摘要】:生物组织是个复杂的系统,研究表明,有很多系统具有分形特征——自相似性,如乳腺癌的细胞核,组织的血管网络,肺支气管和乳腺等。光在生物组织中的传输问题,主要的问题之一是如何刻画并表征生物组织复杂结构的光学性质。目前有两种模型描述生物组织的光学性质的分形特征,一是折射率起伏的自相关函数在某一特征尺度之内(4—10um)具有分形特点;二是等效粒子数密度分形分布,即η(di)=η0diD-3,这表明了粒子数密度与粒子尺度的关联,η0是归一化常数,D是分形维数,且假设不同大小分形凝聚球体的体积数密度与它自身的粒子密度成正比。本文指出,这两种分形分布——折射率起伏自相关函数和粒子数密度是不一样的,前者属表面分形(Surface fractal),其分形维数Ds是2Ds3; 后者是质量分形(Mass fractal),其分形维数Dm是0Dm3。因此两者的分形维数并不相等,各有相应的意义。

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