基于相衬CT的肝纤维化血管三维可视化研究

利用相衬CT分别获得了轻度和重度肝纤维化样品的血管三维结构,并对它们的血管内壁纹理参数进行了测量和分析,同时对重度肝纤维化样品中的血栓进行了测量和分析。实验结果表明,相衬CT清楚地展现了不同病变程度的肝纤维化血管三维微观结构,精确地显示了血管内壁和血栓的结构,在肝纤维化疾病辅助诊断中具有应用前景。     

X射线相位衬度CT

X射线相位衬度CT指的是在通过X射线光源来对物体进行成像过程中使用图像的位相衬度来反映物体的密度或者厚度分布,适用于弱吸收物体,还可以减少吸收剂量,放宽成像条件中光源强度的限制和减少对样品(尤其是生物样品)的损伤.介绍了目前用于X射线相位衬度CT的三种方法,实验及图像重建的过程,并分析了各自的优缺点.     

结合体构造的Monte Carlo方法模拟扫描电镜成像衬度

扫描电镜中的低能二次电子信号主要反映试样的表面形貌特征，而较高能量的背散射电子信号既包含了试样的表面信息，也可表征试样的结构差异和内部成分。对二次电子和背散射电子信号产生过程的计算模拟研究有助于理解扫描电子显微镜的成像机制和图像衬度机理，但现在的计算一般仅局限     

相位共轭反馈光波用于图像衬度控制

本文提出了一种利用双相位共轭反射镜的实时图像衬度控制方法。给出了理论分析,提出了一种实验方案,给出了模拟实验结果。     

原子分辨率的原子序数衬度成像及应用

1988年，Pennycook等人用HB501 STEM，首次得到YBa2Cu3O7-x。的原子序数衬度像（以下简称Z衬度像），随后又发展出Z衬度像的成像方法和理论。1993年Browning和Pennycook又实现了与分辨率为0．13nm的Z衬度像同步的原子级空间分辨率的EELS分析。从此，一种高分辨扫描透射成像技术-Z衬度像在材料微观分析方面崭露头角，成为当代电子显微学发展的新领域。     

二次成像中波红外折射衍射光学系统设计

中波红外(3～5 μm)在航天遥感中有着重要的应用.由于背景辐射的影响,中波红外光学系统一般要求达到100%冷光阑效率.在航天应用中由于系统轻量化的要求,同时要求光学系统的设计尽可能简化.光学技术的发展,使得光学设计可以利用非球面,二元光学衍射面等,获得更多的自由度,对成像光学系统的像差进行有效的校正.利用三个光学元件,设计出波段范围3～5 μm,口径200 mm,F/2.5的二次成像光学系统.系统由主光学卡塞格林系统加中继系统组成.中继系统由一片硫化锌透镜组成,成像质量达到衍射极限.     

复杂形貌试样的扫描电镜成像衬度模拟

Monte Carlo方法可用于模拟计算扫描电子显微学中材料的表面形貌像衬度，通过模拟电子在试样内部和表面附近的散射和输运过程，从而得到二次电子和背散射电子的信号，它们既反映了试样的表面形貌特征，在一定程度上还表征了试样的内部成分和结构差异。     

基于萤火虫算法的衍射光学器件设计

针对采用经典的 Gerchberg-Saxton算法设计的衍射光学器件(DOE)产生的光强分布相对误差较大, 以及采用传统群智能优化算法设计的DOE光能利用率不高的不足,本文提出了利用萤火 虫算法(FA)实现衍射光学器件设计的方法,兼顾了优化效率和 优化结果。以激光匀束器的设计为例,在模拟计算中,利用FA经过5000次迭代,得到的激光匀束器的光能利用率高达92.91%,绝对误差值低至0.60%。     

PNAS：我国X射线相位衬度成像研究获重大突破 医疗CT技术有望实现新飞跃

中国科学技术大学研究员吴自玉领导的北京同步辐射装置和合肥国家同步辐射实验室联合成像科研小组,在X射线相位衬度成像研究领域取得重大突破,其研究成果克服了医学X射线CT技术应用X射线相位衬度成像方法的障碍,为形成更加快速、灵敏度更高、更安全的X射线相位CT技术奠定了基础。专家预测,这项新技术的诞生。将催生新型X射线相位CT产业。     

无衍射光束在生物显微成像中的应用

无衍射光束近年来广受关注，其无衍射、自修复和自加速的传播特性在微观成像应用中显示出潜在的优势。无衍射特性可抑制光束在传播过程中的衍射，有助于提升成像的分辨率。自修复特性可使光束在透过强散射介质后快速恢复波前，提高成像景深和信噪比。自加速特性可增加光场信息的有效探测维度，实现多维重构成像。本综述结合几类生物显微成像技术特点，介绍以贝塞尔光束、艾里光束为代表的无衍射光束在高分辨生物显微成像中的应用研究进展。     

折射率相位调制型全息图的衍射

首先推出折射率相位调制型全息光栅的衍射方程,由此说明衍射效率主要取决于调制折射率,且各级衍射光的衍射效率不同是多种原因造成的。并指出体积光栅效应对透射全息衍射效率是有贡献的,讨论了影响散射物体全息衍射效率的问题,最后指出在一般情况下,调制折射率是一个很小的量,化学处理对它起着关键性的作用。     

基于折射波静校正的未知参数穿墙成像合成延迟时算法

在穿墙雷达实际应用中,墙体一般由两层不同介质构成,且各层墙体参数未知.若对墙后目标直接成像,会产生目标散焦或位置偏移.针对该问题,提出了基于折射波静校正的合成延迟时方法对墙后目标进行聚焦成像.首先读取每根接收天线回波数据确定电磁波的折射回波时刻,通过基本折射方程得到延迟时超定方程组,解此超定方程组可得电磁波在外层墙体内...     

Ion beam preparation of passivated copper integrated circuit structures for electron backscatter diffraction/orientation imaging microscopy analysis

Passivation layers were removed from copper interconnect lines using a broad beam ion source in preparation for electron backscatter diffraction (EBSD) and orientation imaging microscopy (OIM) analysis. Results were obtained on interconnect lines with widths as small as 0.25 μm. The effects of ion beam energy and scanning electron microscope (SEM) acceleration voltage on the quality of the results obtained are examined and explained. The use of thin amorphous carbon coatings to reduce specimen charging during orientation data collection is also discussed.     

微光学系统矢量衍射成像的分析与模拟

本文利用瑞利—索末菲矢量衍射公式经适当推理导出微光学系统矢量衍射像点光强度分布的解析计算式,探讨了矢量衍射成像的原理与技术。模拟实验表明,微光学系统的矢量衍射成像,不但要考虑横向场通常还要考虑纵向场,并讨论了波长和偏振态对成像的影响,有助于促进微光学衍射理论与成像技术的发展。     

可见光成像系统成像性能检测研究

通过分析可见光成像系统成像性能评价体系,引 入最小可分辨对比度(MRC)评价指标,并与调制传递 函数(MTF)共同评价可见光成像系统的成像性能。在MRC和MTF的测量原理基础上,设计 研制出既可测量MRC 又可测量MTF的装置。提出了采用两个重叠积分球分别对靶标的正反两面照明,通过改变这 两个积分球的亮度就可 以实现可变对比度的新方法。设计了可旋转的圆形靶标轮,将测量MRC和MTF所需的靶标置于 其上,以利于实现 不同参量的测量。同时,开展了一系列的实验研究。研究结果表明,测量的亮度误差均在± 0.3cd·m－2范围内,目标亮度 和背景亮度稳定、重复性好,满足了设计要求;成像性能高的系统其MRC越 小,而MTF曲线与空间频率轴所 围的面积越大。MRC和MTF的测量可更加全面、定量和有效地评价成像系统的成像性能。     

基于对比敏感度函数的高动态范围视频编码

考虑到HDR视频高动态范围和高精度的特殊性以及人眼视觉感知的复杂性,提出一种基于 对比敏感度函数的高动态范围(HDR)视频编码率失真优化算法。首先,根据对比敏感度函数( CSF)的定义得出对比敏感度(CS)与人眼对误差敏感 程度的关系;然后,针对10比特HDR视频的亮度分量,以树形编码单 元(CTU,coding tree un it)为基本单位,求取影响视觉对比敏感度的适应亮度值以及空间频率的大小;最后,进 一步修正对比敏感度值作为视觉感知因子,对HEVC编码过程中每个CTU的拉格朗日因子 进行缩放,实现更加符合视觉感知的码率分配,去除感知冗余。实验结果显示,在相同 HDR-VDP-2.2的Q因子和PSNR_DE分值下,和原始编码平台相比 ,码率平均节省5.6%和8.3%,有效提升HDR视频编码压缩的性能。     

相干与非相干照明衍射受限系统成像仿真

实际观测系统必须考虑衍射对成像的影响。依托Matlab软件平台,以最简单的衍射受限光学系统—单个无几何像差薄透镜成像为例,分别以瑞利观点和阿贝观点为理论基础,仿真了系统在相干和非相干照明下的成像,并比较了各自的成像特点。这些工作有助于理解衍射受限系统成像机理和特点,相关程序和算法可以推广到其它有衍射效应系统的成像计算。     

基于FFST和方向特性对比度的图像融合算法

为了克服红外可见光图像融合方法存在的不足,结合快速有限剪切波变换(Fast Finite Shearlet Transform,FFST)的平移不变性以及较高的方向敏感性,提出了一种基于快速有限剪切波变换域的自适应多方向图像融合新方法。首先,对严格配准后的图像进行快速有限剪切波变换分解,得到低频子带和高频子带系数;然后,对低频子带系数采用非负矩阵分解的一个约束稀疏算法,即在基本非负矩阵分解的优化函数中施加稀疏性约束,使分解更优,以此来提高重构后图像的清晰度;高频子带系数则采用联合方向特性的对比度进行选取,以得到丰富的细节信息。最后,利用快速有限剪切波逆变换得到重构后的图像。实验结果表明,融合后的图像充分结合了源图像的有用信息,整体轮廓清晰,在客观评价上也有一定的提高。     

光场衍射在压缩感知鬼成像中的研究

基于压缩感知的鬼成像由于采样次数少,在近些年取得重大的发展。利用数字微反射镜器件(DMD)预置光场实现单臂成像,大大推进鬼成像向实际应用发展,但也存在不少问题,比如传播过程中的光场分布变化。为了解决这个问题,首先分析光场的传播过程,透镜尺寸的限制使得光场衍射影响较大,光斑的叠加导致实际光场变得模糊偏离了预置值。计算衍射受限系统的光强度扩散函数,修正预置光场,修正光场作为观测矩阵仍然满足准确重构的互相干性条件。实验结果表明,修正的光场较好地模拟实际光场,其构成的观测矩阵用于成像,重建图像的质量更高。同样,在实际应用领域,利用光强扩散函数修正预置光场意义重大。