光子在苹果中传输的蒙特卡洛仿真+源代码
毕业论文关键词：苹果组织；光子输运；蒙特卡洛；计算机仿真；光能量分布
A Monte Carlo Simulation of Photon Propagation in Apple Tissue
Abstract: Optical energy distribution in fruit tissue has an important significance in fruit quality inspection and grading. The difference in features and components of fruits results in different appearance of light absorption and scattering. According to the reflection spectrum and optical energy distribution the fruit quality can by analyzed. Monte Carlo method is widely used in particle transport simulations and fits in photon transport simulation. Firstly, the paper introduced the background and significance of the subject and the conception of Monte Carlo method. Secondly, explained the procedure of photon transport simulation in apple model in detail. Finally, displayed the moving tracks of photons in apple model and analyzed the optical energy distribution in apple model of different parameters according to the results of the simulation.
Key words: apple tissue; photon propagation; Monte Carlo; computer simulation; optical energy distribution
目录
摘要 1
关键词 1
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究内容与技术路线 2
1.2.1 研究内容 2
1.2.2 技术路线 2
2 基础理论 2
2.1 光传输的理论模型 2
2.2 光在组织中的传输 2
2.2.1 四个基本光学参数 2
2.2.2 光与组织的相互作用 3
2.3 蒙特卡洛方法 3
2.3.1 概述 3
2.3.2 一般的使用步骤 4
2.3.3 优势与缺点 4
2.4 蒙特卡洛概率抽样 4
2.4.1 步长的概率抽样 4
2.4.2 散射方向的概率抽样 4
2.5 光子传输的基础理论 5
2.5.1 光子的步长 5
2.5.2 光子的吸收 5
2.5.3 光子的散射 5
2.5.4 反射和折射 5
3 算法仿真 5
3.1 算法中用到的坐标系 5
3.1.1 笛卡尔直角坐标系 5
3.1.2 移动球坐标系 5
3.1.3 极坐标系 6
3.2 简单几何体中的光子传输仿真 6
3.2.1 单层组织 6
3.2.2 多层组织 8
3.2.3 标准球体 10
3.3 苹果模型的光子传输仿真 11
3.3.1 苹果模型 11
3.3.2 算法流程 11
3.3.3 算法流程图 11
3.3.4 光子数据结构 12
3.3.5 入射点的选取 12
3.3.6 光子的移动一个步长 12