马铃薯已经成为我国继水稻、玉米、小麦之后的第四大主粮作物，马铃薯产业也是农民脱贫增收的重要产业，但在马铃薯采摘收获后的贮藏过程中，由于贮藏条件的影响，会使得马铃薯的品质及质量遭受一定程度的损失，从而影响其商品价值。因此，本文通过组织光学的方法来研究低温贮藏期间马铃薯的光学参数变化，以便为马铃薯内部品质光学检测装置的设计提供一种可靠的参考依据。　　本文将采用单积分球技术来对低温贮藏期间的马铃薯的光学参数进行测量，并将得到的光学参数代入蒙特卡罗程序来研究在低温贮藏期间光在马铃薯组织内传输的差异。具体内容包括：　　（1）介绍了组织光学的概念以及生物组织的各项光学特性参数的物理意义，在此基础上还重点讨论了研究光与生物组织相互作用的方式，介绍了辐射传输方程、漫射近似理论、蒙特卡罗模拟方法和倍增法。其中重点介绍了用于研究光在生物组织中传输问题的蒙特卡罗模拟方法，包括其基本思想和模拟过程；同时还对求解组织光学逆问题的IAD方法做了详细的介绍，全面的描述了其基本概念和相关理论。　　（2）完成实验系统的准备，设计了基于单积分球技术的生物组织光学特性参数检测系统，并对系统的稳定性进行了测试，结果表明组织光学参数采集应在光源工作30分钟后再进行。　　（3）在实验时间内，每隔3天采集一次数据，并将采集的数据代入相应的Matlab程序和IAD程序进行计算，得到马铃薯组织的光学特性参数。　　（4）根据测量得到的不同位置、不同贮藏时间的马铃薯组织的光学特性参数，定性分析了其光学参数与测量位置和贮藏时间的关系。结果表明：马铃薯组织的反射率和约化散射系数沿边缘位置到核心位置依次减小，透射率和吸收系数沿边缘位置到核心位置逐渐增大；且同一波长处的反射率和约化散射系数是随贮藏时间逐渐增大的，而透射率和吸收系数随着贮藏时间的增加逐渐减小的。　　（5）利用蒙特卡罗方法重点研究了630nm波长处，光在马铃薯单层组织模型中的传输过程，分析了光吸收能量密度和光能流率在径向和纵向的变化规律，以及漫反射率和透射率随径向半径 r的变化关系；其次分析了光吸收能量密度和光能流率在径向和纵向的变化规律与贮藏时间的关系，以及漫反射率和透射率与贮藏时间的关系。　　结果表明：光吸收能量密度和光能流率随着穿透深度的增大迅速减小，在z=1cm的时候趋近于0；随着径向半径的增大，马铃薯组织表面的漫反射率逐渐减小，透射率规律性不强，且当r大于3cm时，透射率为零，表明几乎没有光子能透过组织。随着贮藏时间的增加，在同一深度处光吸收能量密度呈减小趋势，而光能流率则逐渐增大；相同径向半径处漫反射率随贮藏时间变化的趋势是递增的。