视听诊断设备计量标准研究

据调查显示,我国视力和听力残疾人数占全国残疾总人数的39%。在医学临床上,视听诊断设备广泛应用于视觉和听觉系统疾病的诊断与治疗。那么,如何保证视听诊断设备使用与管理过程中的量值准确性与一致性呢?人所感受的外界信息有95%以上来自视觉和听觉,因此视觉和听觉特性的好坏直接关系到人类的生产、生活和工作。根据2006年第二次全国残疾人调查数据显示,我国约有2100万人存在听力残疾或     

基于SPR相位检测的蛋白质芯片信号获取与处理研究

表面等离子体共振传感器有可能发展成为一种灵敏的高通量检测的蛋白质组学研究工具,而信号获取和数据处理是其关键之一.本文利用数值模拟全面研究了微阵列相位检测的分辨率与空间采样频率、采样周期数以及ADC位数等关系,详细分析了相关、正弦拟合和傅立叶变换(FTP)等算法对相位检测的精度和误差等影响.研究结果表明,在理想状况下,4个CCD像素就能满足分辨率对光电转换的要求,而在有噪音的情况下,分辨率随着空间采样频率的增加而提高;信号周期数对分辨率影响不大,但有利于克服噪声影响,提高精度;ADC对分辨率影响最大,高分辨率需要选择多位ADC,8位ADC时分辨率约为0.15°,10位时约为0.05°,而12位时约为0.01°.     

人眼角膜参数计量校准与量值溯源方法研究

角膜曲率半径、屈光度和散光轴位是评价人眼角膜形态的关键参数。为解决人眼角膜参数准确测量和量值有效溯源,基于角膜反射成像原理,采用球面和环曲面设计形式,首次研制出人眼角膜参数系列标准。曲率半径测量范围为(5.5~10.0)mm,不确定度U=0.002mm(k=2);轴位测量范围为 0°~180°,不确定度U=1°(k=2)。建立了角膜曲率计工作基准装置国家计量标准,形成了人眼角膜参数量值传递与溯源体系。实验结果表明,该计量标准可以满足人眼角膜参数测量仪器的校准和量值溯源,保证人眼角膜参数的测量准确。     

基于SPR传感的空间相位调制蛋白质芯片检测方法

无标记蛋白质芯片检测可成为蛋白质组学研究的重要技术平台.将空间相位调制与SPR传感结合,使发生SPR时引起的反射光的相位变化转化为干涉条纹的位置变化,通过分析干涉条纹的位置变化即可获得反射光的相位变化,从而解析出相关生物信息.在构建了空间调制SPR相位检测实验装置的基础上,进行了生理盐水浓度测定以及兔IgG和羊抗兔IgG相互作用检测实验.实验结果表明,NaCI溶液分辨率至少为3×10-5RIU,检测的动态范围达到1.33～1.37,兔IgG与羊抗兔IgG相互作用时引起相位变化12°.这些实验结果表明,该方法适合蛋白质微芯片的检测.     

拉曼光谱仪成像定位精度检测方法

激光共焦拉曼光谱仪通常采用逐点扫描的方式进行成像,若三维移动平台定位不准确,图像就会产生畸变,导致图像与样品不能匹配。针对这一问题提出了一种简便的拉曼成像定位精度检测方法,并基于费米函数拟合方法寻找边界来提高测量精度。通过在硅基底上镀一层70nm厚金属铬图形的方法制作了检测模体,利用商业化仪器进行了实验验证,仪器的定位重复性为0.2μm。结果表明:该方法可以用于检测拉曼光谱仪的成像定位精度,具有简便和稳定的特点。     

角膜曲率计轴位标准器的研制

为解决角膜曲率计的轴位检定,研制出角膜曲率计轴位标准器,由轴位模拟眼、轴位套筒与测量支架组成。轴位模拟眼为方形柱体,前表面为环曲面,后表面为磨砂平面,轴位模拟眼位于轴位套筒的方形通孔内,轴位套筒放置于测量支架的梯形测量槽内,通过装配和机械定位实现0°、45°、90°和135°的轴位测量,其轴位扩展不确定度U=0.5°(k=2)。实验结果表明,该轴位标准器可以满足各类角膜曲率计的轴位检定和校准。同时,还将提升现有角膜曲率计工作基准的测量能力,并为相关计量检定规程的修订和完善提供技术基础。     

表面等离子共振生物传感技术及仪器化的过去、现在与未来

表面等离子共振生物传感是一种光学检测技术,可获得生物分子相互作用的特异性、亲和力和动力学常数等,无需对研究的分子进行标记、灵敏度高且可实时检测,已在生命科学的发展中发挥了重要作用,正在成为蛋白质组学研究和药物发现与开发的有力工具。本文详细回顾了该技术从物理现象发现到理论体系的完善,以及从实验室研究到仪器商品化的发展历程,概述了各个时期的研究特点、仪器化以及应用情况,探讨了有待解决的问题,并展望了未来的发展趋势。     

基于MTF的十字线目标自动调焦算法

十字线目标作为调焦系统中的常见目标,其调焦精度是影响调焦系统测量结果的关键因素。传统的调焦函数在灵敏度和实时性方面不能完全满足自动调焦要求。基于调制传递函数(modulation transfer function,MTF)的自动调焦算法通过连续测量多幅图像在固定频率下的MTF值绘制调焦曲线,得到调焦曲线的唯一极值点即正焦位置;在Matlab运行环境下,与现有算法进行比较,结果表明,基于数字图像MTF的调焦函数可实现单张图片的清晰度值计算仅用0.01s,该算法实时性更好、灵敏度更高,具有应用价值。     

一种闪光动态参数校准方法

建立了闪光测量理论模型,提出了一种利用亮度阶跃信号校准闪光动态参数的方法,分析了闪光持续时间、动态亮度和闪光强度测量误差的来源,阐述了通过静态亮度和时间参数实现闪光动态参数量值溯源的方法。利用LED光源发出的亮度阶跃信号测定了闪光测量系统的阶跃响应,分别计算了闪光参数的各误差分量,推导了测量不确定度计算公式,测量了氙灯闪光参数并给出了测量不确定度。结果表明该方法可实现闪光动态参数的计量校准和量值溯源。