Performance Comparison of Long-Wave Infrared Imaging Spectrometer Between Dyson Form and Offner Form

In view of the difficulties in traditional long-wave infrared imaging spectrometer which is hard to realize a high signal-to-noise ratio and miniaturization as well under the weak remote sensing signal,Offner convex grating spectrometer and Dyson concave grating spectrometer,both having concentric structure,are designed and analyzed in the band of 8-12 μm. The diffraction angle expressions of the two spectrometers are obtained and the diffraction characteristics are acquired. Both of the spectrometers are designed in Zemax environment under different F-numbers and different grating constants with the same slit,spatial resolution,spectral resolution and detector. The results show that Dyson grating spectrometer possesses the advantages of higher throughput and smaller volume, and Offner grating spectrometer possesses the advantage of more accessible material and the absence of chromatic aberration. The differences between Dyson form and Offner form show that the former is a better choice in the long-wave infrared imaging spectrometer.     

一种靶向蛋白质超声微泡的制备及表征

以氟碳气体为超声造影剂,通过接枝纳米磁性颗粒-RGD多肽,构建靶向蛋白质超声微泡,制备一种可同时用于超声造影和磁共振成像(MRI)的双模态造影增强剂。通过显微镜对磁性蛋白超声微泡形貌进行观察,利用红外光谱、分光光度法分析纳米磁性颗粒接枝牛血清蛋白的接枝率,并通过细胞实验评价磁性蛋白微泡的生物相容性。     

地球敏感器成像仿真与检测方法

针对地球敏感器的设计与仿真需求,研究了地球椭球成像、大气轮廓、晨昏线及背景星空成像,实现了高精度地球敏感器成像仿真;并在此基础上比较实验了圆拟合、椭圆拟合等不同地球边界拟合及地心检测算法的性能,根据系统在轨运行特点,提出了分步地球图像检测算法.一方面克服单纯圆拟合方法带来的地球扁率误差,另一方面利用轨道先验知识克服椭圆拟合过程中的长轴不稳定性.仿真实验证明,该方法有效地提高了敏感器检测精度及系统鲁棒性,并且时间复杂度低,满足在轨要求,能够有效促进各型地球敏感器的性能提升.     

快照成像光谱仪快速光谱重构算法

为实现对光谱数据的快速实时处理,针对快照式傅里叶成像光谱仪,提出一种基于GPU的并行化光谱重构算法.通过分析快照式成像光谱仪的工作原理和数据特性,结合CUDA并行计算架构,对光谱重构算法可并行部分最大程度并行化,并针对并行计算中的内存分配等方面进行优化处理,实现并行化的光谱重构算法.实验结果表明:基于GPU的并行化光谱重构算法,相对CPU串行化算法,精度相同的情况下,计算效率提升了约25倍.利用GPU加速程序的并行部分,可以极大地提高光谱重构的效率,使得快照式成像光谱仪更加适用于实时测量当中.     

CO2探测仪近红外焦平面无效像元检测方法

针对HgGdTe探测器均匀性差、无效像元多,过多无效像元会降低碳卫星CO2探测仪红外焦平面探测器探测精度,提出了一种基于探测器性能测试数据进行无效像元筛选的方法.首先利用CO2探测仪冷光学实验设备采集暗背景数据与响应度数据,然后计算暗背景数据的DN值均值与标准差、各个像元的响应度曲线,利用直方图阈值筛选出暗像元、亮像元、不稳定像元、平均拟合偏差较大等无效像元,最终利用各种无效像元集合交并集确定最终无效像元.结果表明:基于各种无效像元集合交并集确定最终无效像元的无效像元筛选方法准确度更高.通过遍历筛选出无效像元的响应值,从而确认了无效像元筛选的合理性.     

多维度动态增强核磁共振乳房区域全自动分割

提出了一种基于乳房水平面与乳房矢状面相结合的多维度DCE-MRI乳房图像全自动分割方法。方法分为3部分,即基于乳房水平面的分割,基于乳房矢状面的分割,以及水平面与矢状面相结合的分割方法。首先,基于水平面的分割方法通过阈值确定乳房外边缘,经过梯度算法后,根据乳房与胸大肌分界面的特点设定约束条件,得到分界面的分割曲线。其次,基于乳房矢状面的分割方法使用双边滤波、边缘提取法对图像预处理,分区计算分割曲线。最后,矢状面的分割结果根据图像三维大小按比例映射到水平面上,将两者的分割结果结合,然后根据相邻图像之间的相关性,从而进行优化,输出分割结果。通过对24例DCE-MRI病例测试,与手动分割得到的结果对比,平均重叠率为93．33％,平均差异度为8．14％。     

振动和级数对星载TDI CCD成像质量影响的模拟分析

为了研究振动和级数对星载TDI CCD成像质量的影响,模拟了发生振动时不同TDI CCD级数的图像,并采用像移计算MTF方法对成像质量进行评价.结果表明:发生振动时,TDI CCD级数变化对成像质量会造成影响,成像质量随着TDI CCD级数的增加而下降;TDI CCD级数的选择应结合卫星姿态控制精度、发生星颤时造成像移的大小等因素综合确定.     

探针对原子力显微镜成像的影响

原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）的一个重要应用就是对样品表面的微纳米级尺寸特征进行成像,但在扫描成像的过程中,由于针尖的影响作用,使得扫描所获图像是原子力探针和样品共同作用的结果,而不是样品形貌的真实描述。本文通过用具有不同形状、尺寸针尖的探针对同一样品进行成像,将所得图像进行分析、对比,模拟和实验结果表明,为获得更准确的特征尺寸成像,对有不同特征尺寸的样品,需要选择适合的探针对其实施成像。     

Studying Fluid Characteristics Atop Surface Patterned Membranes via Particle Image Velocimetry

Surface patterning is a recent promising approach to promote performance of pressure-driven membranes in water treatment and desalination. Nevertheless, knowledge about foulant deposition mechanisms, especially at early stage of filtration, is still lacking. The applicability of particle imaging velocimetry to study fluid characteristics atop surface patterned thin-film composite membranes was investigated at different operating conditions. This work is an important first step toward reliable understanding of the impacts of topographical membrane surface modification on hydrodynamic conditions and foulant deposition mechanisms.     

CHARACTERIZATION OF VELOCITY SINGULARITY AND SUPPRESSION OF NOISE

ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮＯＦＶＥＬＯＣＩＴＹＳＩＮＧＵＬＡＲＩＴＹＡＮＤＳＵＰＰＲＥＳＳＩＯＮＯＦＮＯＩＳＥ￥Ｓｏｎｇ，ＳｈｏｕｇｅｎＴａｎｇ，Ｊｉｎｔｉａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...