高精度光声成像技术在脑成像中应用

光声成像技术可以提供深层组织的高分辨率和高对比度的组织断层图像,是进行脑成像的有力潜在工具之一。本文开展此项研究,搭建一套光声成像实验系统,在此基础上,获得10mm的混浊介质深度下的血管模拟样品图像,直径0.07mm的模拟血管能清晰地成像;活体研究中,成功进行活体白鼠脑部的血管分布的成像研究,重建图像中的各血管位置和形状与实际情况很好的吻合。     

近红外光谱检测中声光可调谐滤光器性能研究

旁瓣是声光可调谐滤光器的重要性能指标。根据在声光相互作用通道上 ,声强分布不同 ,其旁瓣特性将不同 ,因此可通过改变换能器的形状来改变声强分布。先定量计算了不同形状换能器产生的声强 ,并根据计算设计了不同形状换能器的声光可调谐滤光器 ,然后通过实验得到它们的光学特性曲线 ,实验结果表明 ,改变换能器形状可以抑制旁瓣 (即切趾 )。     

生物组织后向散射光信号非接触拾取方法的研究

本文通过研究线偏振光照射在生物组织表面时其散射光的偏振态特性,基于实验结论,提出了一种非接触方法进行生物组织后向散射光信号拾取的方法,既克服由接触测量带来的压力和温度的影响,又有效减小表面反射光对测量的干扰.并对此进行了实验验证,实验结果证实了设计的合理性和可行性.     

TDLAS逃逸氨检测中温度影响的研究

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)为逃逸氨的现场抽取式的检测提供了可靠的技术手段,现场环境中温度对二次谐波信号影响非常大,必须要对检测的结果进行温度的修正。当温度从25℃变化到250℃时,在Herriott样品池中对100×10-6的NH3进行检测,得到二次谐波光谱图,结果显示二次谐波信号的幅度随温度的升高而减小,线宽趋于平缓。当压力从0 kPa变化到100 kPa时,二次谐波的信号峰值随着压力增加而减小,线宽趋于平缓。根据上述实验结果,给出了温度修正的公式,通过对不同温度下50×10-6浓度的NH3进行修正,来评价公式的可靠性,修正后的最高误差为5.1%,极大地提高了测量的精度,使系统能够适应高温环境下在线抽取式监测需求。     

亚像元精度摄像测量系统定标方法

在以图像测量技术为核心的检测系统中，摄像机的定标精度是保证测量系统高精度的前提。为此，引入归一化互相关和曲面拟合技术实现高精度定标。该方法利用预先设计的标准图片，对摄像机进行定标。由归一化互相关技术得到像素级的匹配结果，再采用曲面拟合技术实现亚像元级定标．结果表明：此方法可以对行列方向同时进行定标，定标精度可达1／20像元以上。     

牛奶成份快速检测方法及其精度研究

测量方式的选择与分析 近红外光谱进行样品分析时,当所测样品为液体样品时,由于所处的装置及其样品性质的不同,使样品除在压力、温度、粘度及流动性等方面有差异外,其透光性能也有所不同,在光谱采集时就要根据样品的具体情况选择合适的光谱采集测量方式。 通常情况下,液体样品可分为透明、半透明、不透明三种。对透明样品,一般采用透射测量方式,但在一些特殊情况下,也可以通过漫反射板进行漫反射测量分析;对半透明样品,则要根据样品的具体情况,视样品对光的作用是以透射为主还是以漫反射为主而定,而对不透明样品通常是采用漫反射方式,在这种情况下要     

牛奶光学特性参数的单积分球法测量

设计了单积分球系统测量牛奶光学参数。系统采用自行没计的准直光路以使系统更好地符合逆倍增法(IAD)的模拟边界条件,采取双光路补偿及光源调制的方法以提高系统的测量精度及信噪比。测量得到了脱脂奶、部分脱脂奶和纯牛奶在632．8nm及1064nm处的光学特性参数．与漫射理论计算得到的光径向分布及漫反射系统测量的结果符合很好。     

颜色编码三维测量系统的结构参数设计及仿真

提出了基于结构光颜色编码技术的三维测量系统,利用条纹的颜色对光平面的投影角进行编码,以实现三维物体形状测量和重建。该系统主要由数字式光处理器、彩色摄像机和计算机组成,具有结构新颖,简单可靠等特点,且无需扫描,仅需采集一幅景物的编码图案就能得到产生一幅全帧深度图像所需的全部信息,非常适合于高速、实时在线测量。根据系统的主要设计指标及对可测空间的分析,对系统的结构参数进行了优化设计,以保证系统具有最大的可测空间及最佳的遮挡特性。对典型的平面类三维面形——斜面进行了仿真实验,得到系统在 Z 轴(深度方向)、X 轴、Y 轴方向的测量误差分别为 0.31%,0.22%,0.23%,达到了系统的预期要求。     

混浊介质中光子的迁移程长研究

从时间分辨漫射方程出发推导了混浊介质中光子的程长概率分布函数，研究了平均程长、最可几程长与组织光学特性参数以及光源检测器之间的距离的关系。结果显示，约化散射系数对程长分布的影响要大于吸收系数的影响；平均程长在整个范同内与光源检测器之间的距离呈现良好的线性关系；而最可几程长在光源检测器之间的距离较大时与其呈线性关系。蒙特卡罗模拟结果显示与理论计算结果吻合。     

微型化离子迁移谱仪研究进展

离子迁移谱技术（iMS）是从上世纪70年代发展起来的一项痕量气态物质探测技术。基于该技术的离子迁移谱仪具有结构简单,检测速度快、可以工作在大气环境下等优点,在微型化便携式应用中有巨大的发展潜力。通过参考国内外相关文献,着重从离子源、高场非对称离子迁移谱技术（FAIMS）和离子捕获装置三个方面对微型化离子迁移谱仪的研究现状进行了分析和探讨,并对该领域未来的研究方向和发展趋势提出了一些看法。