皮肤反射式共聚焦显微成像扫描畸变校正

皮肤反射式共聚焦显微镜是一种重要的皮肤影像学诊断工具,其采用共振型振镜扫描成像会带来非线性畸变,为校正这种畸变,提出一种像素值反正弦过采样信号重建的RCM图像畸变校正方法,对间距为20 m的矩形光栅扫描成像实验表明,在校正畸变前光栅图像间距的标准差为7.78 m,图像的畸变率达到38.9%,经过像素值反正弦过采样信号重建后,光栅图像间距的标准差缩小为0.85 m,畸变率缩小到4.2%。结合分辨率板和实际人皮肤成像情况,表明文中提出的畸变校正方法能够较好地校正共振型振镜引起的图像畸变,满足人皮肤实时无创影像学诊断要求。     

结合高位深相位光栅图的LC-SLM标定

为了提高对液晶空间光调制器（LC-SLM）的校准精度,采用高位深相位光栅图对LC-SLM进行了标定。在LC-SLM上加载16位深度相位光栅图,并使光束经LC-SLM调制后生成衍射光斑;测量衍射光斑中心光强,经过计算分析得出计算机灰度信号与相位调制量之间的映射关系,最终得出针对488nm激光的LC-SLM标定LUT文件（LUT16）。结果表明,在LC-SLM上加载0~2π涡旋相位,并结合LUT16文件调制光束可以得到光斑质量很好的中空光斑,这与结合LUT8文件调制的中空光斑相比,光斑质量从0.53提高到0.76,提高了1.43倍。针对特定波长,利用高位深相位光栅图标定LC-SLM得到的LUT文件可以使LC-SLM根据加载相位对光束进行有效调制,且调制效果优于结合LUT8对光束进行调制的结果,对LC-SLM的校准精度得到提高。     

折射率不匹配引入的像差对共聚焦显微成像的影响

为了研究折射率不匹配引入的像差对共聚焦显微镜成像的影响,根据Richards和Wolf矢量衍射积分建立计算模型,分析共聚焦显微镜常用的两种情况中存在折射率不匹配时的点扩散函数(PSF),并通过实验进行验证。光束经过折射率不匹配的油-盖玻片-水聚焦时,探测深度从0.5μm增至10μm,其PSF的z轴半峰全宽(FWHM)从0.4391μm变为0.931μm,其光强最大值从1.161降为0.4119。当探测深度为10μm时,折射率匹配的空气-空气-空气的PSF的z轴FWHM为1.059μm,光强最大值为1;而折射率不匹配的空气-玻璃-水的PSF的z轴FWHM为7.5μm,光强最大值为0.04632。当探测深度较大时,折射率不匹配引入的像差会导致光斑变大和不对称,能量分散,影响成像质量。     

坚硬顶板孤岛工作面冲击地压的安全防治

针对孤岛工作面具有近60m的中砂岩坚硬顶板,采取预掘中间巷超前卸压、矿压动态监测、钻屑法预测、煤层超前注水、增加墩柱等安全措施,安全采出近12万t煤炭资源.     

基于CUDA的眼底图像快速自动配准与拼接

针对眼底图像对比度低、光照不均匀、视场局限及不同视场间存在几何畸变等特点,提出一种基于CUDA的眼底图像快速自动配准与拼接算法。该算法利用CUDA加快了各视场眼底图像同态滤波增强的速度及增强后各有效视场的SIFT特征提取与相互匹配的速度,并加快了结合透视变换模型的RANSAC算法进行的匹配点对提纯速度、周围视场与中央视场变换矩阵的计算速度,配准、融合后得到了眼底全景图像。实际的眼底照相机获取图像的自动配准与拼接表明,该算法可以快速、高精度地实现不同视场眼底图像的自动配准与拼接,算法速度是未采用CUDA的算法的10～30倍,精度达到像素级,具有很好的鲁棒性。     

大倾角回采工作面沿空留巷的实践应用

介绍了破碎顶板下大倾角回采工作面在回采过程中遇到地质构造带．而采取的沿空留巷技术，既减轻了工人的劳动强度，又消除了安全隐患，确保安全生产，取得了良好的经济效益。     

纳米氧化物提高城市污水处理中MFC发电效率

利用纳米氧化物强化微生物燃料电池(MFC)处理城市污水,从污水中分离并优化MFC菌种,进而考察了4种纳米氧化物颗粒对MFC发电性能的强化,并改进纳米形态以进一步提高强化性能。结果表明,大肠杆菌较混合菌种发电性能好,大肠杆菌含量为105 CFU/m L,处于对数期时,发电效率最高,纳米氧化物显著提高发电效率300%,纳米颗粒与细菌混合振荡2 h有利于发电效率的提高,以TiO_2为代表制备的纳米线相比纳米颗粒发电效率进一步提高30%。扫描电镜分析表明,纳米颗粒在细胞和电极间构成传递通道,有利于微生物产生电子快速传递到电极,而纳米线相比纳米颗粒可形成更多通道,因而使MFC发电效率提高。该研究可为从纳米材料方面强化MFC发电效率提供参考。     

用于激光共聚焦显微镜的光谱扫描机构

随着生物医学技术的发展,组织样本经常被多种荧光标记物标记,需要通过光谱成像的方法区分出样本中不同的成分。本文在共聚焦显微镜基础上,介绍了一种由精密丝杠和步进电机控制的狭缝机构实现光谱成像的方法,讨论了狭缝缝片的具体设计和狭缝运动精度对光谱带宽和波长准确度的影响。     

KrF准分子激光刻蚀PMMA研究

为了研究准分子激光刻蚀聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的内在机理,将波长为248nm的KrF准分子激光垂直照射到PMMA材料表面,改变激光能量和脉冲数目,在大气背景下进行实验,照射后样品的表面形貌及化学结构用扫描电子显微镜（SEM）、3维形貌分析仪、X射线光电子能谱（XPS）等手段进行分析。SEM测试表明,在刻蚀区域出现孔状结构,说明刻蚀过程中有气体成分产生。XPS测试表明,激光照射后C1s峰的强度减弱而O1 s峰增强,据此推测PMMA侧链上的甲基被刻蚀掉且空气中的O2参与了反应。另外还研究了激光能量和脉冲数目对刻蚀率和表面粗糙度的影响。结果表明,随着激光能量和脉冲数目增加,刻蚀率和粗糙度并不是一直呈现递增的趋势。