Significance: We recently developed a model for the reflectance measured with (multi-diameter) single-fiber reflectance (SFR) spectroscopy as a function of the reduced scattering coefficient μs′, the absorption coefficient μa, and the phase function parameter psb. We validated this model with simulations. Aim: We validate our model experimentally. To prevent overfitting, we investigate the wavelength-dependence of psb and propose a parametrization with only three parameters. We also investigate whether this parametrization enables measurements with a single fiber, as opposed to multiple fibers used in multi-diameter SFR (MDSFR). Approach: We validate our model on 16 phantoms with two concentrations of Intralipid-20% (μs′=13 and 21 cm − 1 at 500 nm) and eight concentrations of Evans Blue (μa = 1 to 20 cm − 1 at 605 nm). We parametrize psb as 10 − 5 · ( p1 ( λ / 650 ) + p2(λ/650)2 + p3(λ/650)3 ) . Results: Average errors were 7% for μs′, 11% for μa, and 16% with the parametrization of psb; and 7%, 17%, and 16%, respectively, without. The parametrization of psb improved the fit speed 25 times (94 s to <4 s). Average errors for only one fiber were 50%, 33%, and 186%, respectively. Conclusions: Our recently developed model provides accurate results for MDSFR measurements but not for a single fiber. The psb parametrization prevents overfitting and speeds up the fit.

中文翻译：

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最近开发的单纤维反射光谱模型的实验验证

意义：我们最近开发了一个用（多直径）单纤维反射 (SFR) 光谱测量的反射率模型，该模型作为减少散射系数 μs'、吸收系数 μa 和相位函数参数 psb 的函数。我们通过模拟验证了这个模型。目标：我们通过实验验证我们的模型。为了防止过度拟合，我们研究了 psb 的波长依赖性，并提出了一个只有三个参数的参数化。我们还研究了这种参数化是否能够使用单根光纤进行测量，而不是在多直径 SFR (MDSFR) 中使用多根光纤。方法：我们使用两种浓度的 Intralipid-20%（μs'=13 和 21 cm - 1 在 500 nm）和八种浓度的伊文思蓝（μa = 1 到 20 cm - 1，在 605 nm）上验证我们的模型. 我们将 psb 参数化为 10 − 5 · ( p1 ( λ / 650 ) + p2(λ/650)2 + p3(λ/650)3 ) 。结果：μs'的平均误差为7%，μa为11%，psb参数化为16%；和 7%、17% 和 16%，分别没有。psb 的参数化将拟合速度提高了 25 倍（94 秒到 <4 秒）。只有一根光纤的平均误差分别为 50%、33% 和 186%。结论：我们最近开发的模型为 MDSFR 测量提供了准确的结果，但不能为单根光纤提供准确的结果。psb 参数化可防止过度拟合并加快拟合速度。只有一根光纤的平均误差分别为 50%、33% 和 186%。结论：我们最近开发的模型为 MDSFR 测量提供了准确的结果，但不能为单根光纤提供准确的结果。psb 参数化可防止过度拟合并加快拟合速度。只有一根光纤的平均误差分别为 50%、33% 和 186%。结论：我们最近开发的模型为 MDSFR 测量提供了准确的结果，但不能为单根光纤提供准确的结果。psb 参数化可防止过度拟合并加快拟合速度。