高光谱成像用高帧频CMOS图像传感器北大核心

针对高帧频、全局曝光和光谱平坦等成像应用需求,设计了一款高光谱成像用CMOS图像传感器。其光敏元采用PN型光电二极管,读出电路采用5T像素结构。采用列读出电路以及高速多通道模拟信号并行读出的设计方案来获得低像素固定图像噪声(FPN)和非均匀性抑制。芯片采用ASMC 0.35μm三层金属两层多晶硅标准CMOS工艺流片,为了抑制光电二极管的光谱干涉效应,后续进行了光谱平坦化VAE特殊工艺,并对器件的光电性能进行了测试评估。电路测试结果符合理论设计预期,成像效果良好,像素具备积分可调和全局快门功能,最终实现的像素规模为512×256,像元尺寸为30μm×30μm,最大满阱电子为400 ke^(-),FPN小于0.2%,动态范围为72 dB,帧频为450 f/s,相邻10 nm波段范围内量子效率相差小于10%,可满足高光谱成像系统对CMOS成像器件的要求。     

活体光学成像技术

阐述活体内的成像技术,利用这些成像技术,可以直接实时观察标记物体在活体动物体内的活动及反应,探讨基于酶分子的光学成像技术。     

基质辅助激光解吸电离质谱成像技术及其在食品分析中的应用

基质辅助激光解吸电离质谱成像(matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging,MALDI-MSI)技术是一种新型的分析技术,具有无需提取、分离、纯化待测样品,操作简便、灵敏度高等优点,广泛应用于生物、医学等领域。虽然其在食品领域还未建立完善的测定方法,但由于该技术可对食品中的化合物进行空间成像分析,故其在食品领域中也将具有广阔的应用前景。本文在介绍MALDI-MSI技术成像原理的基础上,综述了该技术的样品制备和在食品成分分析中的应用,并对其应用前景进行了展望,以期为MALDI-MSI技术在食品研究中的应用和推广提供借鉴。     

镜头成像畸变的MTF像高测试法研究

为了解决传统标板拍摄测试广角镜头成像畸变的不准确、复现性差问题,提出了基于调制传递函数(MTF)理论的成像畸变测试方法。通过研究镜头畸变测试国内外的研究现状,重点分析了成像镜头特别是广角镜头采用传统标板拍摄测试成像畸变的缺陷。提出了一种通过测试镜头轴上有效焦距和不同角度的离轴有效焦距,并导入畸变计算公式从而得到镜头成像相对畸变的MTF测试方法。研究结果表明,采用MTF测试方法可以实现对镜头成像畸变的快速、准确的测量。     

高光谱成像检测煎制中调理牛肉品质的变化

将牛肉混合调料后煎制到不同熟度,制成调理肉,研究调理牛肉加工中水分、色泽、嫩度等理化品质及370～1 023nm波段内的光谱特征变化,并构建品质的可视化检测模型。结果表明,牛肉煎制中含水率下降,剪切力上升,且变化显著(P0.05)。由于调料混合以及煎炸加工的不均匀性,调理肉表面色泽与可见光区间光谱变化不规律,而在近红外光谱(800～1 023nm)反射值随熟度显著增高。基于100块牛肉数据,采用主成分分析(PCA)降维高光谱数据,支持向量机(SVM)建模并用粒子群(PSO)优化参数,预测调理牛肉水分和剪切力R~2分别为0.908,0.763,RMSEP分别为1.096,2.097。证实高光谱技术具备对混有各种调料的复杂食品的检测能力。