近红外荧光扫描用共聚焦光学系统设计

为了实现近红外荧光的高分辨率扫描,设计了用于近红外荧光扫描的激光共聚焦光学系统。采用复消色差显微物镜结构设计了物镜,采用凹凸双透镜结构设计了点光源光路和照明光路,采用柯克物镜结构设计了发射光路,并采用ZEMAX软件进行了光学设计和仿真。实验表明：物镜的数值孔径为0.42;点光源光路的焦点弥散斑小于0.2 μm,将圆形光斑激光很好地转换成了点光源,其离焦弥散斑的直径小于40 μm,满足照明针孔的尺寸要求;照明光路的焦点弥散斑小于1 μm,且焦点弥散斑的能量在2 μm范围内超过了83%,因此焦点光斑的能量集中度很高;发射光路的离焦弥散斑的直径小于100 μm,满足照明针孔的尺寸要求;同时照明光路和发射光路都具有较高的光学传输效率。该激光共聚焦光学系统具有数值孔径较大、工作于近红外光谱区、分辨率高的优点。     

基于近红外双色探测器的信号采集系统设计

针对近红外双色探测器在两种不同工作 波段的光谱响应曲线及暗电流,设计了一种基于近红外双色探 测器的信号采集系统及采集方法。该系统具有多种电流转电压 档位、电压放大档位和滤波电路带宽档位,能够快速进行信号 放大和带宽控制;同时通过数字/模拟转换器(D/A)为四级放大电 路提供模拟调零信号,可有效消除由光学系统的杂散光和探测器 自身的暗电流引起的噪声。该系统具有速率快、噪声低和分辨率 高等特点。通过使用这种信号采集系统,光学系统的信噪比、动态 范围、最小可测功率等指标参数都能得到提高。     

基于单片机的激光共聚焦扫描系统的研究

作为一种具有较高横向分辨率和纵向分辨率的显微仪器,激光共聚焦扫描显微镜在各个领域有较大发展。文中介绍了激光共聚焦光学扫描的非线性问题,通过选取合适的振镜以及驱动控制系统消除非线性,最后完成扫描驱动系统的软件设计。     

影响共焦荧光扫描显微镜分辨率的因素

本文分析了影响共焦荧炮扫描显微镜的各种因素－－探测器小孔直径、杂散光、物镜孔径等，并以正在研制的一台共焦荧光扫描显微镜为例；讨论了如何抑制杂散光，在设计上保证系统高分辨率实现了方法。     

基于移动物镜中少数透镜的快速轴向扫描系统

近年来,神经细胞中快速荧光信号的随机三维成像成为研究的热点问题,对双光子荧光显微成像系统中轴向扫描速度提出了更高的要求。本文设计一种快速轴向扫描系统,通过电致位移驱动器件,驱动显微物镜中靠近样品端的聚焦透镜组,实现物镜前焦点在轴向的快速扫描。系统中由少数透镜组成的聚焦透镜组与主透镜组之间为近平行光路,适应大范围扫描;聚焦透镜组质量轻、驱动器负载小、扫描速度快。用ZEMAX软件对系统进行仿真分析,结果表明:当扫描深度从0～500 μm变化时系统MTF曲线变化很小。聚焦透镜组重量仅有0.1 g,以压电陶瓷作为位移驱动元件可达到千赫兹量级的扫描频率,能够满足神经功能成像的大范围和快速轴向扫描要求。     

共聚焦激光诱导荧光检测系统的研究

应用共聚焦技术于激光诱导荧光检测分析,使用新型半导体泵浦固体激光器,构建了激光诱导荧光检测分析系统,利用LabVIEW开发软件处理信号,实现对不同浓度Rhodamine B和荧光素钠样品溶液的测试.结果表明荧光信号峰值明显,对Rhodamine B检出限达到10-9mol/L,溶液浓度与信号峰值呈良好的线性关系.     

光纤激光共焦扫描显微镜平面扫描畸变校正之分析

着重探讨光纤激光共焦扫描显微镜(FOCSM)中校正平面扫描畸变的比较器模块,并详细对比分析采用数字比较器和模拟比较器的利弊,探讨硬件校正畸变的方案,并最终设计出以CPLD为核心,构成带有静态图像采集功能和平面扫描畸变校正功能的高速扫描控制系统.     

共聚焦荧光寿命显微系统

提出一种集成了激光扫描共聚焦显微术和荧光寿命测量技术的共聚焦荧光寿命显微系统,用于观察生物细胞等样品微观结构以及对环境条件信息成像。通过配合使用空心角锥棱镜和平面反射镜简化光路调整,成功搭建系统。实验结果显示,系统的空间分辨率能达到约180nm,荧光寿命时间分辨率达到约20ps。本文系统能为生物细胞学、材料学等学科研究提供直观途径。     

双激光共聚焦生物芯片荧光分析仪

国家自然科学基金科学仪器专款项目“双激光共聚焦生物芯片荧光分析仪”于2002年获批准资助，由浙江大学和深圳益生堂生物企业有限公司共同承担。该项目旨在开发面向科研及临床应用的激光共聚焦微阵列芯片荧光分析仪。该仪器运用激光共聚焦成像原理，对生物芯片进行双激光扫描荧光成像。采用光学机械结合的扫描设计，其中光学扫描由远心f-q物镜结合振镜实现，机械扫描由步进电机驱动精密导轨实现。     

车载导航系统终端的研究

将GPS定位技术应用于气车,与现有定位技术组合起来共同完成定位监控任务,将大大提高定位准确性及安全性,同时能够降低资金投入,具有很广阔的发展前景。随着全国各省市高速公路路网的建设与完善,对交通管理信息化的要求越来越高。本文提出了如何实现基于ARM的车载导航系统,本设计采用瑞士u-blox公司的NE0-5Q的主芯片接收GPS卫星信号,通过三星公司的S3C2440芯片对接收到的数据进行处理,并对如何编写GPS模块的驱动程序进行了比较详细的讲解。把编写好的GPS驱动程序加载到Linux内核中去以供GPS的应用程序使用。本文介绍了系统的总体架构,然后重点介绍了对GPS模块的驱动程序和应用程序的编写。     

近红外波长扫描激光高精度FBG解调系统

光纤布拉格光栅（FBG）由于其轻巧、规模小、不受电磁干扰和复用能力的影响等优点,广泛用于监视结构健康、机械运行、航空航天和其他领域。引入可调谐扫描激光（TSL）来研制近红外（NIR）范围内的精确光纤布拉格光栅（FBG）波长解调系统,实现高速度、宽范围、高精度的解调。采用一种光纤法布里-珀罗标准具（FFPE）用作波长标记以提取波长在细分波长扫描范围内实现分段线性解调,解决可调扫描激光器带来的非线性问题。引入了另一种光纤法布里–珀罗标准具,实现解调的高精度校准。提出一种多项式最小二乘曲线拟合算法,进一步提高解调的准确性和稳定性,利用了波长范围为1525~1565 nm的近红外波长扫频激光器,得到了非常优异的结果,解调系统的精度为±0.5 pm,实现了高精度、简易化和小型化。     

基于ARM的展馆多国语言导游系统

本系统采用philips公司的一款ARM7为主控芯片,外围扩展了27MHz无线通信模块、OLED显示模块,以及TTS模块组成了一个完整的音、视频多媒体系统,足以完成博物馆和展览馆的导游任务,并且通过无线通信设备的信息可以实现无线定位功能,为客户提供了便利.     

一种基于ARM的WiFi无线监控系统设计

WiFi以其灵活性强、安装简单、部署成本低等优点,在各个领域得到了广泛的应用。文中介绍了一种以S3C2440A和Linux嵌入式系统为平台环境的远程无线视频监控的实现方法;通过在该平台上建立Web服务将USB摄像头获取到的图像数据通过WiFi无线模块传输到用户端。用以满足家居、办公等室内环境的视频监控的要求。     

基于ARM的自助货柜系统设计研究

不断改善用户体验是快递企业加强自身竞争力的重要举措。针对送货时遇到用户不在的情况,提出了基于ARM的自助货柜系统设计。系统主要由ARM主控芯片、RFID身份验证单元、条码扫描单元、信息输入/显示单元、GPRS通信单元、视频监控单元、报警单元、货柜机械控制单元等部分构成,实现了自助取件功能,具有一定的实用价值。     

基于ARM的硬币鉴别系统设计

为减少市面上假硬币的的流通,提出一种基于ARM的硬币鉴别系统设计。这个测试系统是一个复合测试系统,使用4个传感器,包括电容传感器、电磁传感器、涡流传感器、光学传感器检测检测硬币的材质,厚度,直径信息。系统的信号采集电路以AD9480为主,实现硬币特征量的高速高效采集处理。采集处理后的硬币特征数据送入STM32,通过与其真币特征值的比较来实现硬币的鉴别。实践表明,该系统达到了预期目标。     

基于ARM的短信收发系统的设计

提出了一种基于"ARM+Linux"平台的GPRS短信收发系统方案。该系统采用Sam-sung公司的S3C6410低功耗ARM11处理器和Wavecom公司的工业级GPRS模块,利用Toshiba公司的4.3寸液晶屏进行界面显示。整个系统能提供可靠的数据通信支持,并且具有友好的用户交互界面,具有操作简便,配置灵活等特点。对该系统稍加配置,就能应用在很多领域,如智能家居、远程信息采集等。因此该系统拥有很好的社会使用价值。     

基于ARM的防疲劳驾驶检测系统

基于ARM的防疲劳驾驶检测系统,采用USB摄像头采集驾驶员的面部图像并将图像转换为数字信号传给ARM处理器。采集的面部图像通过模板匹配算法用特定的眼部分类器进行计算,与眼部分类器配比,在指定的矩形区域中提取出眼部图像,计算眼部图像的灰度直方图。通过对驾驶员的眼部闭合状态的实时分析可以获得PERCLOS参数,从而判断驾驶员的驾驶疲劳状态。经实验测试证明该方法准确性高,能在多种情况下检测驾驶员是否处于驾驶疲劳状态。     

基于ARM微处理器的机载语音告警系统设计

针时某型现代军用飞机的研制要求,设计了基于ARM微处理器的机救语音告警系统.该系统硬件设计采用立体数字语音转换器,并对语音采用差分方式输出以提高杭干扰能力,设计了50 ms掉电保护.软件采用U-Boot的移植及告警命令优先级的调度处理技术,并将大语音库从NAND Flash直接加载到SDRAM中,减小发音间隔.其应用结果表明,该机载语音告警系统能根据战场形势变化解析告警命令后对飞行员发出告警语音,并且接收到告警命令到发出告警语音间隔小于40 ms,适应现代复杂多变的战场环境,告警语音音质清晰、无间断音.     

基于ARM的轨枕张拉系统设计

为了提高轨枕预应力张拉系统的控制精度、系统的稳定性,减少生产现场由于粉尘较多导致操作按钮、外置键盘的损坏故障,实现远距离实时监控生产数据的需求,提出了一种基于$3C6410为核心的轨枕张拉系统设计方案．并完成了该系统的软硬件设计。文中以三星S3C6410为嵌入式微处理器作为硬件平台,通过移植嵌入式操作系统linux,实现对轨枕预应力张拉自动控制。实际应用表明,该系统具有控制精度高、稳定性好、实时跟踪、智能控制的优点,