基于多光源维纳估计的光谱重建算法

提出了一种基于多光源下彩色数码相机原始数据的物体反射率预测算法。通过测量获得彩色数码相机的灵敏度函数和每个光源的光谱,建立包括噪声项的相机原始数据与物体反射率的基本线性方程。通过训练色卡（X-Rite 140色色卡）估计系统噪声,并通过多光源维纳估计算法预测反射率。用两台不同品牌的专业数码相机对本算法进行评估。结果表明,本算法在D65、U30和HZ光源下的表现最优。相比分光光度计得到的光谱反射率,Canon相机和Nikon相机对孟塞尔色卡的预测精度较高,平均CIELAB色差分别为1.59和1.40,在非接触测色和颜色复制等领域具有重要应用价值。     

基于智能手机的多光谱指纹图像采集研究

为了解决现场指纹图像采集过程中指纹背景颜色复杂、导致对比度和采集效率较低的问题,采用智能手机设计了便携式指纹图像采集装置.一方面将手机连接单片机,电动切换不同波长光源,获得多光谱图像;另一方面自动采集不同光源下的指纹图像.为确保指纹图像质量满足后续识别需求,采用多光谱融合及方向滤波技术对图像进行了增强处理.结果表明,当...     

基于荧光光谱成像与聚类分析的鹿茸鉴别研究

提出应用荧光光谱成像技术对鹿茸饮片进行检测,以期为鹿茸真伪鉴别提供一种快速无损的检测方法。采用凝视式荧光光谱成像装置,对不同来源的13种鹿茸样品进行了荧光光谱成像分析,从各样品的光谱立方体中提取了其特征光谱曲线,并采用欧氏聚类分析方法对特征曲线进行解析。系统所用光源为中心波长254nm的窄带紫外光源,光谱分辨率为5nm,扫描范围为410~670nm,空间分辨率为4 000×4 000。光谱成像检测结果与作为对照实验的性状、显微鉴别结果一致,表明荧光光谱成像法可用于鹿茸的真伪鉴别,且方法简便和客观。     

镶嵌式多光谱摄像机

镶嵌式传感器是由许多传感器以几何图形排列而形成的一个单片列阵.在商售数字彩色摄像机市场中,镶嵌式彩色滤光片列阵（CFA）技术的使用甚为普遍.这种技术不是采用三个电荷耦合器件来为每个像元捕获红、绿、蓝三个光谱波段,而是每个像元只与一个器件有关联,该器件上覆有敏感一特定波长的一块滤光片.在这种方法中,每个像元只敏感一种光谱成分,而其它光谱成分须从相邻的像元中估计出来.CFA表层是按通常的工序制作的,即根据特定的传感器设计,在每个像元上放置一块用对波长有选择的材料制作的、具有一定几何图形的滤光片.     

用于实时微型多光谱荧光成像方法的二维点阵式多通道窄带滤镜

实时微型多光谱成像方法能够在零机械运动下，单次曝光同时获取目标对应于几个不同特征波段的多幅二维空间光谱图像，具有效率高、体积小、抗震等优点。具有高光密度值的二维点阵式窄带微滤片（简称微滤片）是用于活体荧光成像的实时微型多光谱荧光成像技术的核心部件。首先对微滤片进行优化设计及关键参数的确定，其次研制了既具有二维空间分辨、又有高光学密度值的微滤片。实测结果显示所研制微滤片基本周期单元具有52 m52 m空间分辨率、透过带带宽为24 nm、光密度值高达4、不同光波段通道之间图像信号串扰微弱。该二维点阵式窄带微滤片的成功研制为实时微型多光谱荧光成像技术的应用扫清了障碍，对医疗活体光学病理诊断及使用多荧光探针来探索生命过程的研究有重要意义。     

光谱分割多波长超荧光光源的实验研究

利用自制的反射式全光纤马赫-曾德滤波器,结合双程后向泵浦结构和双程双向泵浦结构掺铒光纤超荧光光源,研制成功C波段和C+L波段的光谱分割多波长光纤光源。     

多光谱成像

美国专利US7420678 (2008年9月2日授权)对于某些应用来说,现有的成像系统并不是最佳的。例如,为了准确地测定一个物体(例如处于空间中的一个物体)的一种或多种材料特性,现有的系统可能会提供太多或者太少的图像信息。如果图像信息不足,就115     

基于特征荧光光谱的铜绿微囊藻MC-LR的快速预测

以自然水体为培养基对铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)进行了为期95天的实验室培养.测量了铜绿微囊藻不同生长阶段培养水体的三维荧光光谱和同步扫描荧光光谱,并且同步分析了藻类叶绿素a浓度和胞外微囊藻毒素MC-LR浓度.结果表明:根据三维荧光光谱得到荧光信号A、信号X和信号C,分别代表类蛋白、海洋腐...     

耦合式背光介观荧光分子成像系统设计北大核心CSCD

在生物组织工程的应用中需要有对生物结构标记的三维、纵向评估。一般来说,这些生物组织的结构通常是几毫米厚和浑浊的,因此对图像成像有很大挑战性,且经典荧光显微技术不能满足于其需要。介观荧光分子成像系统是一种新兴的成像系统,该系统基于介观荧光分子层析方法,它填补了显微荧光分子成像技术和宏观荧光分子成像技术之间的空白。为提升介观荧光分子重建的性能,本文主要基于光学原理对光学系统的配置参数进行了优化和改进,包括探测器布局、非耦合或耦合的扫描模式,并对介观荧光分子成像系统的三维成像性能进行了评价和对比。结果表明,本文设计的耦合式背光介观荧光分子层析成像(mesoscopic fluorescence molecular tomography imaging,MFMT)系统能够很好地提升重建性能,获得高质量的重建结果。     

光谱成像用红外焦平面读出电路研究

红外焦平面是光谱成像系统的核心器件。讨论了多光谱用红外焦平面读出电路的特点,设计了用于多光谱成像的64×16元红外焦平面读出电路。读出电路采用CTIA输入级,快照式曝光方式,边积分边读出工作。电路芯片与InGaAs光敏芯片阵列通过铟柱倒焊的方法,组成混成互连焦平面器件,像元间距50μm,响应波段0.9～1.7μm,盲元率0.2%,半阱时的响应不均匀性4.7%。     

基于三维荧光光谱特性的白酒聚类分析研究

对95种不同产地、不同品牌的典型系列白酒以及10种品牌的同一品牌、不同年份的年份白酒在不同波长的激发光激发下所产生的荧光进行测定,并合成其三维荧光光谱图.研究发现,不同品牌白酒的三维荧光光谱在主荧光峰个数、波峰位置、最佳激发波长3个参数有着各异的表征,而同一种品牌白酒的三维荧光光谱的3个参数十分相近.经过对不同品牌白酒的三维荧光光谱比较发现,提取三维荧光光谱的3个有效三维光谱特征参数可以有效地区分不同品牌的白酒.对不同品牌的白酒进行聚类分析,结果证明了使用所述的3个参数对不同品牌白酒进行分类的有效性.     

基于Wi-Fi的安卓智能手机多路抢答器设计

抢答器是一种用于判断两人或多人抢答同一道题目先后的器具.不管是在知识类问答,还是一些争先游戏中,抢答器都是必不可少的一部分.传统抢答器都有成本较大,且存在使用前布置繁琐,体积较大等问题.而且抢答的参与人数也因终端个数的局限无法随意更改,因此本文设计了一种基于Wi-Fi的安卓智能手机多路抢答器.     

多光谱、超光谱成像技术在军事上的应用

对多光谱、超光谱成像技术的原理、特点,以及二者之间的区别和联系等技术问题进行了较为详细的讨论,并重点列举了该项技术在军事上的应用,较全面地介绍了多光谱、超光谱成像技术在军事应用中的使用方法和研究状况,以及成像光谱仪器的发展水平和有关技术,并对该技术的发展趋势进行了展望。     

光谱成像技术在文件检验中的应用

介绍了光谱成像技术的特点和功能,列举了其在物质鉴定领域的应用。简要论述了文件检验的概念及原理,在此基础上,阐述了文件检验的两种主要方法。给出了文件检验实例,介绍了文件检验所用的仪器及整个流程并得出了结论。最后,对光谱成像技术的未来发展及其在文件检验中的应用进行了总结。     

基于多光谱成像的宫颈细胞实时筛查系统

目前常用的宫颈癌细胞筛查方法有TBS分类法和细胞DNA定量分析法,TBS分类法主要是观察细胞形态是否发生异常改变;而DNA定量分析法是统计细胞核内的DNA含量是否发生增值,两种方法需要在两张不同的细胞涂片上分别展开.针对此,设计了一种在复合染色的环境下利用多光谱成像技术的宫颈细胞实时筛查系统.该系统实现了在一张细胞涂片上同时使用TBS分类法和DNA定量分析法进行宫颈癌细胞的筛查.其主要评价参数是细胞核内的DNA含量(即DI指数),同时可以观察细胞形态.该系统可以测量各个细胞核的DI值并且获得整个细胞的彩色图像,从而辅助医生对DI值大于2.5的异常细胞进行定位筛查.实验表明,该系统具有快速、准确和高效的特点,敏感性超过95％,克服了涂片质量差、判断阳性率低的缺点.     

均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统的仿真与验证

为解决传统色散型高光谱成像仪扫描速度慢和编码孔径光谱成像系统存在部分信息失真或丢失、光谱重构复杂度高等问题,设计了一种基于均匀分布狭缝阵列的光谱成像系统,在编码孔径光谱成像系统的基础上,采用微位移电机控制阵列编码狭缝对成像视场进行微扫描,以实现光谱不混叠成像,在满足一定成像帧频的条件下实现动态场景的无损探测.仿真结果表明:在光谱图像重构质量与单狭缝系统结果一致的前提下,该系统的采集效率提升了 17倍;空间结构相似度和光谱保真度分别是50％压缩采样率编码孔径光谱成像系统的1.8倍和1.17倍,在完成仿真的基础上,搭建实验装置进行了可行性验证.     

体腔癌瘤的激光荧光光谱诊断

消化道癌瘤,特别是胃癌为我国高发恶性肿瘤。光敏药物血卟啉(HPD)在肿瘤组织中有选择性吸收及潴留作用,并在短波长光照射下能发射出红色特征荧光。现代分光系统和光谱信息处理技术,能检测出被自发荧光背景所淹没的微弱特征荧光,因此可以用于恶性肿瘤的早期诊断。     

空空导弹多光谱红外成像制导技术研究

从空空导弹红外制导系统的需求出发, 探讨多光谱成像制导技术的研究思路与系统设计方法, 介绍了共光路与分光路多种多光谱光学系统的结构设计, 分析了多光谱红外导引技术中的光谱细分、多光谱红外探测器、系统匹配、多传感器信号融合及光谱特征选取等关键技术。在此基础上给出了一种空空导弹双色成像探测系统实例, 该系统利用共光路系统设计实现双波段红外成像探测, 并针对红外诱饵干扰进行了基于光谱特征的目标跟踪与抗干扰算法, 实验验证该系统具有优于单波段成像导引头的目标识别与干扰抑制能力, 显示出了多光谱成像导引头是空空导弹的发展方向。     

空空导弹多光谱红外成像制导技术研究

从空空导弹红外制导系统的需求出发,探讨多光谱成像制导技术的研究思路与系统设计方法．介绍了共光路与分光路多种多光谱光学系统的结构设计,分析了多光谱红外导引技术中的光谱细分、多光谱红外探测器、系统匹配、多传感器信号融合及光谱特征选取等关键技术。在此基础上给出了一种空空导弹双色成像探测系统实例,该系统利用共光路系统设计实现双波段红外成像探测,并针对红外诱饵干扰进行了基于光谱特征的目标跟踪与抗干扰算法,实验验证该系统具有优于单波段成像导引头的目标识别与干扰抑制能力,显示出了多光谱成像导引头是空空导弹的发展方向。