激光多普勒血流仪对人体经穴皮肤血流灌注量的观察

本文介绍了激光多普勒频移及激光多普勒血流仪的工作原理,并利用激光多普勒血流仪检测了人体经穴皮肤血流灌注情况,同时对各经穴血流灌注量的变化规律及特点进行了讨论.     

单片机控制多普勒血流计系统的设计和实现

激光多普勒血流计是微循环研究中用于测定组织、微区血流灌注流量、微循环状态的仪器。利用多普勒移动分量来测定血细胞流量,是一种非损伤、快速、连续、直接测量组织微区灌流量的新方法,对医学研究有重要意义。本文主要介绍了利用多普勒现象设计的激光多普勒血流计,论述了用51单片机实现的新方法和新措施。     

基于谱域光学多普勒层析技术的绝对速度测量

谱域光学多普勒层析(ODT)技术相对于传统的时域ODT技术,具有更快的成像速度和更大的测速动态范围.发展了基于谱域ODT技术的绝对速度测量方法,该方法综合运用多普勒频移和多普勒展宽信息实现多普勒夹角的确定,进而实现流体绝对速度的测量.给出了谱域ODT中计算多普勒频移和多普勒展宽的理论分析,并对毛细玻璃管内聚苯乙烯小球水溶液的流速进行了实际测量,实验结果和期望值能很好吻合.最后展示了该方法在老鼠脑部血管流速测量中的应用.     

激光散射技术的生物医学应用

在生物学和医学中，激光多普勒散射技术已被用于测量组织的血流速度、对运动精子的研究以及生物颗粒电泳迁移率的制定等。本文描述了过些实验的仪器装置，并阐述了它们的理论基础和生物医学的某些应用。     

匹配追踪算法的超声多普勒血流信号降噪研究

超声多普勒在临床医学中具有广泛的应用,但由于超声多普勒血流信号中夹杂了大量的噪声严重影响了时频声谱图的清晰度,所以必须采用一定的措施消除噪声。本文分别利用离散小波变换算法、小波包变换算法和匹配追踪算法对超声多普勒血流信号进行分解、变换以及降噪处理,并通过仿真实验,给出了不同信噪比情况下,对基于三种算法处理后的信号时域波形和频域波形进行了比较,证实了匹配追踪算法是一种非常适合于对像超声多普勒血流信号这样的频率带宽随时间变化很快的强噪声背景的信号进行噪声处理的算法。     

基于超声多普勒技术的气栓检测研究

针对人体血流中的气体栓子难以被识别和测量的问题,提出一种气栓超声多普勒检测方法。利用气栓和红细胞具有不同声学特征,分析基于自相关技术提取的特征参数,实现气栓的识别与特征检测。进行气栓仿真物理实验,设定中心频率后以不同的入射角发射超声信号,分析实验获得的流体速度分布与多普勒振幅数据并求解最优化检测参数以提高气栓检测精确度。实验结果表明,当入射角增大时,气栓和红细胞的速度分布、测量区间和血管与换能器之间的声衰减也增加。通过分析发现入射角为60°时检测效果最佳,该方法对血液气栓的临床检测有重要应用价值。     

基于光学旋光法的血糖浓度测量

采用光学原理测量血糖是近年国际上热门的研究课题,目的是为糖尿病患者研制出无创、方便、连续实时监测血溏浓度的便携式监测仪。本文介绍了光学旋光法测量血糖的原理,对采用旋光法进行无创血溏测量技术的研究现状进行综述,讨论了影响测量的各种因素。     

基于多普勒原理的血流速度计设计

血流速度对于检测各种重大疾病有非常重要的参考意义。基于多普勒原理,设计了一种血流速度检测系统,检测血流速度,检测系统的最终结果可以直观的显示在电脑上,并且保存到数据库中。通过实际应用,证明该方法具有很多优点:系统可扩展性强、系统的稳定性强、系统灵活、易于维护、技术兼容、简便易用、缩短开发周期、节约成本等。     

正弦相位调制全深度频域多普勒光学相干层析成像技术

将多普勒探测与正弦相位调制复频域光学相干层析成像技术(OCT)相结合,建立了基于正弦相位调制的全深度频域多普勒光学相干层析成像系统。利用正弦相位调制B-M扫描方法,并采用傅里叶变换结合带通滤波的方法重建复干涉谱信号,获得全深度层析及多普勒图像。成像深度范围扩大为原来的2倍,在整幅图像范围内均可获得较高的速度探测灵敏度。基于该系统获得了血流仿体的全深度层析图及全深度多普勒图。实验测量的系统最小可探测速度为5.35μm/s。     

自混合型半导体激光多普勒测速仪对血流量的测量

利用内藏光电探测器的自混合型的激光多普勒测速仪第一次成功地对血流量进行了测量。尽管血液具有低反射率及多方向发散的特点，但还是得到了明显的差拍信号及和血流速度成比例的基本频率信号。首先对带有广告色的水流进行了测量，通过观察由于流体方向的改变而引起的锯齿波差频波形的变化，确定了流体的运动方向。自混合型的半导体激光多普勒测速仅提供了一个简单、便利的测量血流速的方法。     

用于精密测量的低噪声激光器研究进展（特邀）

激光精密测量的测量精度主要受限于光场噪声和各种技术噪声,在去耦合技术噪声后,光场量子噪声成为限制其测量精度的主要因素。文中针对全固态单频激光器强度噪声特性,阐述强度噪声的主要来源及其对功率噪声谱的影响,回顾了传统直流反馈控制、光学交流耦合反馈控制和量子压缩器三种强度噪声抑制技术。通过回顾相关技术的发展历程,总结了强度噪声抑制技术的当前发展水平和未来发展趋势——三种技术相结合的抑噪方案是解决高灵敏度探测的重要途径。     

海洋水体光学性质测量技术研究进展

海洋水体光学性质测量是海洋光学理论发展的基础,水体光学性质测量技术的提高,也大大带动了其它海 洋光学技术及其应用的发展。回顾历史,光电技术和光谱技术是水体光学测量技术的主要推动力,海洋光 辐射传输理论的发展及水色遥感是水体光学测量技术的主要牵引力。论文重点对水体光学性质中基础量 的测量原理、方法及主要产品做了系统的介绍,其中包括光谱辐亮度和光谱辐照度的测量方法、水体光谱 吸收的测量方法以及光谱散射性的测量方法等。最后,给出了水体光学性质测量技术未来的发展方向, 为从事水体光学性质仪器开发、相关海洋光技术开发和用户等提供参考。     

基于激光的多相流测试技术应用研究进展

激光测速已广泛存在多相流动测量中,测量原理主要有相关性原理和多普勒原理,将两种测量原理分别与成像技术或光散射理论结合发展了多种测试技术。本文对基于激光的多相流测试技术在多相流动测量应用研究进展进行分析和综述,并对今后发展进行展望。粒子成像测速技术、激光多普勒测速仪、相位多普勒风速计等已成为多相流动参数测量的有效工具,激光诱导荧光技术在工程多相流动相分离领域应用前景较好。随着对多相流动机理认识的加深,三维粒子成像测速技术、全息粒子图像测速技术等将是今后多相流动测量领域发展的热点。     

从大石桥变电站看数字化变电站的技术发展方向

辽宁省第一座由常规变电站改造为数字化变电站——大石桥220kV变电站中,多种新技术得到长足的进步,通过分析POSS-OCT型光学电流互感器、PCS-900系列集中式保护测控系统、ZH-5N网络报文分析装置等多项代表数字化变电站发展方向的新技术的特点。表明这些新技术必然成为未来数字化变电站的发展方向。     

A reliable integrative autocorrelator device for particle fluctuation rate monitoring

The monitoring of particle fluctuation rate is of great importance in the biomedical field, especially in applications concerning the near-infrared spectroscopy (NIRS) monitoring of blood flow. Blood flow is one of the most important indexes to estimate the body functional status, while the existing technologies for its measurements have some limitations. NIRS is non-invasive, continuous real-time, applicable to blood flow monitoring of a variety of vessel sizes and deeper depths. Autocorrelation module, which is capable of processing optical signals and getting blood flow data with the upper computer module, is an important part of near-infrared monitoring blood flow method. In this study, we integrated the upper computer module into the autocorrelator device, reduced man-made errors caused by multiple modules, and made the device more convenient and reliable. We also tested its performance and reliability. The result showed that the device has great potentiality in measuring the particle fluctuation rate conveniently, accurately and reliably. In future, the device will be tested in noninvasive clinic trials to verify its monitoring effects.     

视觉光流计算技术及其应用

视觉光流计算是计算机视觉从处理2维图像走向加工3维视频的重要技术手段,是描述视觉运动信息的主要方式。光流计算技术已经发展了较长的时间,随着相关技术尤其是深度学习技术在近些年的迅速发展,光流计算的性能得到了极大提升,但仍然有大量的局限性问题没有解决,准确、快速且稳健的光流计算目前仍然是一个有挑战性的研究领域和业内研究热点。光流计算作为一种低层视觉信息处理技术,其技术进展也将有助于相关中高层级视觉任务的实现。该文主要内容是介绍基于计算机视觉的光流计算及其技术发展路线,从经典算法和深度学习算法这两个主流技术路线出发,总结了技术发展过程中产生的重要理论、方法与模型,着重介绍了各类方法与模型的核心思想,说明了各类数据集及相关性能指标,同时简要介绍了光流计算技术的主要应用场景,并对今后的技术方向进行了展望。     

混沌空间光通信研究进展

随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通信加密的安全技术手段,逐渐成为了空间光通信的研究热点。结合当前国内外自由空间光通信、混沌激光通信、混沌空间光通信的发展历程,介绍了近年来混沌空间光通信关键技术的研究进展,主要包括自由空间光通信快速跟瞄技术、混沌空间光通信大气湍流抑制技术和激光混沌空间同步技术。最后结合当前混沌空间光通信发展现状与不足,对混沌空间光通信的研究方向和可借鉴的关键技术进行了展望,旨在为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。     

Optical switching technology comparison: optical MEMS vs. other technologies

Optical switching technologies are very crucial to future mobile broadband all-optical IP networks. Many different optical switching technologies are currently available or under development. The main purpose of the article is to conduct performance comparisons on optical switching technologies in terms of basic performance, network requirements, and system requirements based on a literature survey. The technologies include switching based on optical microelectromechanical systems (MEMS), thermal optical switching, electro-optic switching, and acousto-optic switching technologies. Each optical switching technology has unique performance characteristics specific to the utilized optical phenomena. It might be crucial to integrate some technologies together to achieve a better solution for optical switching. Optical switching is a very hot topic attracting much research effort. Optical MEMS-based switching technology might be one of the most promising approaches at present. Many new optical switching technologies might be created in the near future. Through the impact of nanotechnology, some innovative approaches to optical switching might emerge.     

自适应光学相干层析在视网膜高分辨成像中的应用

视网膜光学相干层析（OCT）技术利用外部低相干光源照射人眼眼底,并将人眼眼底散射信号进行干涉成像,获得人眼视网膜的断层图像信息,以实现人眼视网膜无创、实时、在体的光学活检。传统光学相干层析在视网膜成像时的轴向分辨率可达3 μm以上,但由于人眼个体差异和不可避免的像差限制了视网膜OCT的横向分辨率,只能达到约15~20 μm。而自适应光学作为一项波前校正的先进技术,可以校正OCT色差以及人眼有限视场和眼球运动导致的像差,将OCT横向分辨率提高到低于2 μm,以实现视网膜细胞及微细血管近衍射极限成像,及时发现患者眼底存在的早期病变。在介绍自适应光学和视网膜光学相干层析的技术特点基础上,对自适应光学在视网膜光学相干层析成像应用的国内外发展现状进行了论述,总结了自适应光学OCT视网膜高分辨成像在宽带光源色差校正、眼球运动伪影减少、自适应光学视场扩大和波前传感与校正系统简化的关键技术和未来发展趋势,以实现大视场、高效率、高灵敏度、高分辨率的高速人眼视网膜成像,为未来自适应光学OCT视网膜成像技术的研究和应用提供参考和借鉴。     

正弦调制偏振光无创血糖检测的研究

常规的有创血糖检测方法有较多的局限性,光学无创血糖检测是糖尿病患者自我血糖评估的最佳方法,提出了一种偏振光无创血糖检测方法,将正弦调制偏振光通过血糖引起的微小偏振角的变化转化为电光调制器基频和倍频两个分量的变化,由相关原理高灵敏锁相放大器检测基频信号,控制法拉第线圈电流补偿血糖引起的偏转角变化,利用血糖浓度与法拉第线圈电流的线性关系,计算获得血糖浓度。以LX-20全自动生化分析仪测得的数据作为标准进行对比实验,葡萄糖溶液实验的相关系数为0.9952。研究表明偏振光无创血糖检测方法具有较高的检测灵敏度和准确度,为研制实用的新型无创血糖检测仪打下了基础。