微米颗粒衍射成像过程仿真与特征分析

王文进^1,2,方 敬²,杨 翔²,向 理²,田 芃^1,2,胡新华^1,3

(1.湖南理工学院信息光子学与空间光通信湖南省重点实验室,湖南岳阳414006;

2.湖南理工学院物理与电子科学学院,湖南岳阳414006;

3.东卡罗莱纳大学物理系,美国北卡罗莱纳州27858)

摘 要:结合光散射理论与光迹追踪软件,建立微粒相干散射光偏振衍射成像过程仿真与特征分析模型,并通过单微球衍射成像实验进行验证.研究1965个由微球、微圆柱、微椭球组成的复杂结构散射体的衍射成像过程,并利用灰度共生矩阵对衍射图像纹理特征值进行提取与分析.研究表明,通过衍射图像可实现复杂结构散射体的无监督聚类分析,三种颗粒结构的分类准确率可达95%,同时发现双圆柱结构散射体中心间距与取向和衍射图像特征之间具有接近线性的关联.

关键词:相干散射光成像;纹理特征;无监督聚类;定量关联