第四章 第二階段—新型反向模型之建立立
4.1 研究方法及參參數數萃取模型設計
4.1.4 參參數數量量值修正
自 4.1.1 至 4.1.3,我們根據第三章所歸納的參參數數反映於漫反射光譜之特性,
針對包含雙層組織散射係數數、血氧飽和度度以及血紅素濃度度等參參數數設計出對該參參數數 量量值的估計方法。然而,這些方法的設計上多採取概略略式的作法,實際上並未仔
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若若令令目標漫反射光譜為 RTarget(λ)、經由前述散射係數數比對表格、血氧飽和度度 判讀讀以及血紅素濃度度擬合等步驟所得的參參數數組合 P-set0 所對應的漫反射光譜為
RP-set0(λ),我們可以計算出兩兩者誤差 ΔR(λ)為:
(4.1) 在假設參參數數組合微小的變動並不不影響光譜對個別參參數數的敏感度度的情形下,我們可 以將光譜的總和誤差 ΔR(λ)定義為個別參參數數造成光譜變動 ΔRPi(λ)的線性組合:
(4.2) 根據線性代數數的原則,若若四個參參數數彼此獨立立,我們可以由矩陣運算由四個光譜位 置的誤差值(ΔR(λ1), ΔR(λ2), ΔR(λ3), ΔR(λ4))解出對應的參參數數修正向量量 組合(x1, x2, x3, x4)。理理論論上,λ1至 λ4各自僅需選擇特性明確且彼此獨立立的單 一波長。然而由於實際的光譜往往包含一定程度度的雜訊,僅考慮單一波長容易易遭 受雜訊的嚴重影響。若若使用多個波長或數數十個波長組成的波段,則可以平均某些 種類類的雜訊,降降低其影響。在此論論文中,以 Λ1至 Λ4表示用以進行行矩陣運算的四 個漫反射波段。這些波段的選擇除了了必須具有各自獨立立的特性之外,也同時必須 避免跨越光譜中變動劇烈烈的區段,以防止此波段光譜的局部特性在該波段的處理理 中被模糊。
在本論論文中此資料料庫表格的實作中,在上皮、基質層的散射係數數及上皮層厚 度度等三個參參數數採用與散射係數數比對表格相同的參參數數格點,並以該表格中相鄰格點 參參數數差值與漫反射光譜之差作為參參數數變動 ΔPi與對應的光譜變動 ΔRPi(λ)量量值。
血紅素濃度度則選擇其擬合路路徑上的兩兩個資料料點的參參數數與光譜差作為 ΔPi以及 ΔRPi(λ)。如此一來來,不不僅節省省另外建製資料料庫的時間,也節省省了了儲存資料料庫的 空 間 。 另 外 , Λ1 至 Λ4 分 別 使 用 400~440nm 、 470~490nm 、 534~590nm 以 及 620~750nm 四個波段,各為本研究光譜範圍中最具獨立立特色的四組範圍中的代表
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波段,同時具有平滑滑且變動緩和的性質。在本論論文中的初步試驗採用各波段光譜 的簡單平均作為各波段光譜的強度度代表,並以之套入矩陣運算。
本方法使用 A 群組 30 組樣本光譜進行行試驗。針對此 30 組光譜,前置處理理包 含進行行散射係數數表格的比對以及血紅素濃度度的初步擬合,經由此些步驟獲得參參數數 組合概略略量量值以及該參參數數組合下的光譜以計算與目標光譜的差 ΔR(λ)。最後以 此 ΔR(λ)配合由資料料庫取得此參參數數組合下光譜反應各參參數數變動的漫反射量量值變 動 ΔRPi(λ),套入矩陣運算而推算出建議的參參數數修正量量值。