用滤波器提高共焦系统纵向分辨率的实验研究

针对采用有限大小探测器的其焦显微系统,利用两区相位型滤波器提高系统的纵向分辨率。在实验上,采用1透射式液晶空间比例制器实脱了对共焦显微系统照明光场位相的动态调制,测量了探测针孔直径分别为5μm、10μm和15μm时,共焦显微系统纵向分辨率随滤波器参数的变化规律。实验结果说明,在探测器为有限大小的情况下,利用该滤波器可以使共焦显微系统的纵向分辨率提高17．8％。另外,从实验结果还可以看出,滤波器的性能受到探测针孔尺寸的影响。     

Design of tunable terahertz photonic crystal narrow-band filters

The coupling between the line defect and point defect in a two-dimensional photonic crystal is studied by using plane wave expansion method and finite difference time domain method. Based on the analysis, we propose a novel tunable terahertz narrow-band filter. Simulation results on the defect modes and output spectra show that the photonic crystal that consists of two line defects and one point defect can act as a tunable filter with narrow bandwidth of 0.02 THz under the control of an external electric field.     

基于高频能量参数Eh的微操作纵向深度估计

提出了利用散焦图像的高频能量参数获取深度信息的新方法．算法实现步骤分为两步：首先通过标定实验,从一组在2μm间隔深度下采集的微工具序列模糊图像中导出深度计算方程,然后,在实际深度估计中,测得深度对应的能量参数,代入深度方程,求解出深度值．在测试实验中,讨论并解决了微工具形状不均对标定实验的影响．该技术已经成功地应用到NKTY-MR系列微操作机器人系统,准确快捷地完成了深度估计和自动调焦的操作．     

偏振不敏感的九聚物太赫兹超材料

在实验上提出将九个开口谐振环以第一个谐振环的开口方向为基准按照涡旋状的轨迹排布,且依次将开口环逆时针扭转40,构成九聚物太赫兹超材料,并在理论上系统研究了该超材料的传输特性。将原本只具有单一谐振模式的开口谐振环按照类似于低聚物的结构排布方式构成周期单元结构时,利用结构末端引起的能量耦合来增强相邻谐振器间的能量耦合,便会有更多的谐振模式产生,最终实现偏振不敏感的效果。这种思路丰富了传统超材料离散结构的设计理念,为太赫兹超材料功能器件,如开关,调制器和滤波器等的设计提供了一种新的参考方案。     

Resolution and contrast enhancement in optical sub-traction microscopy with annular aperture

A method for improving lateral resolution and reducing imaging distortion of optical subtraction microscopy is proposed. First, an azimuthally polarized (AP) light is modulated by an annular aperture. Then, an image with higher lateral resolu-tion is obtained by subtracting an image obtained by an annular AP beam from an image obtained by a radially polarized beam. The simulation results demonstrate that compared with the case without the annular aperture, negative side-lobes in the effective point spread function are effectively suppressed, and the imaging quality of subtraction microscopy is obvi-ously enhanced.     

基于视觉特性和复杂度加权处理的图像增强新算法

针对经典直方图统计中的统计数据与信息量非相关问题,将局部复杂度加权处理应用到直方图构造中,在进行灰度级像素统计时,通过压缩平滑区的灰度级比重,解决统计数据信息量不一致问题,使得算法具有鲁棒性强,且对平滑区噪声抑制明显等优点。同时,为了优化配置主导灰度级动态范围,结合视觉系统感知特点,采用视觉分辨能力参数最佳视觉分辨偏差(0ND)约束主导灰度级动态范围的方法,使得图像不仅获得了满意的视觉效果,同时有效地克服了振铃现象和噪声过增强等问题。     

基于视觉感知的图像增强质量客观评价算法

提出了一种新的图像增强质量客观评价算法.算法综合考虑图像局部区域的背景平均亮度和空间复杂度对视觉分辨力的影响,导出了用于判断局部灰度级跃变是否被有效感知的重要参数--临界可见偏差JND(Just Noticeable Difference),并利用此参数分别计算出图像增强前后有效感知像素数的变化情况,从而定量地给出图像增强质量的评价结果.测试结果表明,本文算法的性能优于传统的平均局部方差法,且评价结果与主观评价结果吻合.     

基于支持向量机的血液细胞核彩色图像分割

对血液细胞核进行精确的分割是自动分析与识别的关键环节，现有经典算法很难获得满意的效果。本文将分割问题转化为分类问题，利用支持向量机（SVM）实现血液细胞核彩色图像分割。为了获得最佳的分割效果，对采用不同色彩空间、核函数及样本数量的分割结果进行了详细的比较和分析。实验结果表明，与目前经典的分割算法比较，该算法具有分割速度快、准确率高及泛化性强等优点。     

高斯光束入射折射率失配对共焦显微术的影响

采用光的矢量衍射理论，研究了场振幅为高斯分布的平面波入射到无球差高数值孔径物镜上，折射率失配对共焦显微术的影响，并进行数值模拟。结果表明，在折射率失配情况下，点扩散函数在xz平面上的分布相对于焦平面不再为对称分布，同时出现焦点漂移、半高宽变宽的现象。     

3-羟基黄酮的双光子吸收特性研究

3-羟基黄酮（3-HF）是一类具有激发态质子转移（ESPT）效应的有机分子，通过双光子诱导荧光研究了3-HF的ESPT的过程，并利用开孔Z-扫描的方法，在波长为532nm的皮秒脉冲激光激发下测量3-HF在环己烷溶液中的ESPT的双光子吸收系数。实验测得了在不同光强条件下的双光子吸收系数，结果表明，3-HF的双光子吸收系数随入射光强的增加而减小。这是由于在皮秒脉冲光的作用下，大量的3-HF分子被激发到激发态，而不能迅速返回，造成基态的粒子数不断减小，因此当光强增强时，双光子吸收系数减小。