X射线照射HEp-2细胞的FTIR光谱研究

通过对不同剂量X射线照射的人上皮样喉癌细胞(HEp-2)的傅里叶变换红外(FTIR)光谱研究发现:不同剂量组HEp-2细胞受到的影响存在较大差异.与对照组相比,HEp-2细胞内部的蛋白质、核酸和脂类的含量在较大剂量组大幅减少;随照射剂量的逐渐增大,部分谱线位置频移较明显,如3314cm-1谱线逐渐红移3～16 cm-1,1454cm-1谱线逐渐蓝移3cm-1,1400cm-1谱线逐渐红移3cm-1,2847cm-1谱线逐渐蓝移4～8 cm-1,表明这些谱线对应的基团内部构象发生变化.另外,从相对峰强比I1654/I1542,I1454/I1400,I2958/I2847随照射剂量的变化关系发现,同对照组相比,HEp-2细胞在8Gy组内部蛋白质、核酸、脂类的含量和构象改变最为明显,癌化程度最弱,说明在所设定剂量组中8Gy X射线照射对HEp-2细胞的影响相对最好,这忖为将来进一步寻找射线作用于癌细胞的最佳剂量提供了一定的实验依据.     

热像仪非均匀性修正系数的串行下载

介绍了一种用PC机的串行口来下载热像仪非均匀性修正系数的方法.通过实验表明该方法简单易行,传输数据可靠性高.给出了实验中得到的修正系数图像和修正图像.     

基于IRIV-SA的乙烯FTIR光谱波数优选

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术能够对有机物的成分及含量进行快速无损测量。作为重要的有机化工原料,乙烯在塑料、醇类和纤维等大宗化学品的制造中有着广泛的应用,但同时由于其易挥发性,乙烯对环境和人体有着潜在的危害。为提高FTIR技术检测乙烯浓度模型的精度,综合迭代保留信息变量法(IRIV)和模拟退火算法(SA)的优点,提出了改进的IRIV-SA红外光谱波数优选算法。该方法在IRIV算法稳定选取大量光谱特征波数的基础上,利用SA进一步筛选少量有效特征波数,从而降低模型复杂度,提高有机物光谱检测精度。实验首先利用IRIVSA对乙烯红外光谱的浓度进行波数选取,最终获取的特征波数由全光谱的271个变量降低至5个变量,再利用特征波数进行建模,结果表明其验证集相关系数、均方根误差为0.9989和0.3943,预测集相关系数、均方根误差为0.9978和0.6652,较全光谱建模精度有大幅提高。为进一步验证该算法的有效性,同时建立IRIV、SA、CARS (自适应重加权采样算法)、SPA (连续投影算法)以及IRIV-CARS、IRIV-SPA波数选取模型对相同数据集进行对比实验,比对结果表明IRI...     

FTIR测量的量子型光电探测器响应光谱校正

针对采用FTIR方法测量量子型光电探测器的光电流谱并据此校正获得器件的实际响应光谱问题,提出了两种简便可行的校正方案,即计算仪器函数校正方案和标准探测器传递校正方案;对其可行性、限制因素及注意事项进行了详细讨论.用两种方案对多种短波红外InGaAs光电探测器进行了测量校正,获得了与实际符合的响应光谱.为验证方案的适用性,还与采用经精确标定的光栅分光测量系统测得的结果进行了比对,确认了其适用性.结果表明,采用FTIR测量方法并结合适当的校正方案可以获得符合实际的响应光谱.     

基于傅里叶变换的LED单元板均匀性评价方法

亮度均匀性是LED单元板图像质量评价的一项重要指标,而现有的均匀性评价方法存在测量精度低、评价结果不全面等缺点。文中对LED单元板的均匀性评价方法进行了改进,利用傅里叶变换的方法对单元板的均匀性做出了更加合理的评价。利用此方法不仅将灯点的亮度差考虑在内,而且考虑了灯点的位置,因此评价更接近实际。     

红外成像系统响应光谱非均匀性的理论分析

基于黑体标定的非均匀性校正方法在凝视红外成像系统中被广泛应用,但在面对天空背景成像或者高速飞行器上透过高温光学窗口观察常温目标两种情况下,出现了黑体标定不适用的现象。为此通过分析红外成像系统的响应特性,提出了响应光谱非均匀性的概念,指出了黑体标定法具有场景光谱分布依赖的特征。同时,分析了响应光谱非均匀性产生的原理,包括内外两方面原因。内在因素是红外探测器不同像元的量子效率随光谱变化存在差异,外在因素是应用场景的辐射光谱分布与黑体相差较大。在此基础上,给出了解决响应光谱非均匀性的建议。     

基于综合孔径辐射计稀疏阵列非均匀采样图像的快速重建

某些分时采样干涉式微波辐射计成像系统,通常采用稀疏阵列,如圆环稀疏阵列。由于天线阵列优化设计时天线排布位置受限以及天线物理尺寸等限制,具有非均匀空间频域采样的特点。传统的图像重构方法是将非均匀空间频域点插值到均匀的笛卡尔坐标下,补偿空间频率密度,再进行逆快速傅里叶变换。这些插值方法不可避免地会引入误差或者混叠,并且是以假设空间频域的光滑性为前提的,具有局限性。与传统的插值方法不同的是,该文采用最小最大优化准则,先假设图像,再进行共轭梯度迭代快速非均匀傅里叶变换匹配的算法,绕开了空间频域光滑的假设。模拟实验结果表明此算法能够更加快速精确地重建图像。     

电阻阵列稀疏网格非均匀性修正

电阻阵列是目前发展最快和最有潜力的红外场景产生技术,可以满足大温度范围、高空间分辨率的要求.非均匀性是影响电阻阵列红外图像生成质量的一个重要因素.论述了非均匀性的成因和采取的一些措施,提出了一种改进的稀疏网格非均匀性修正方法,详细地描述了它的工作过程和原理.研究了非均匀性修正中电阻阵列响应特性的测量,给出了电阻阵列测试数据的处理和修正表格制备方法.对修正方法进行了数字仿真,结果表明:该方法可明显改善电阻阵列的非均匀性,提高成像质量.     

基于NUFFT 算法的综合孔径辐射计图像反演方法

圆形阵列和旋转阵列排布方式的提出是为进一步降低综合孔径辐射计成像系统的复杂度和成本,然 而其缺陷在于过于复杂的亮温图像反演过程,因为该阵列排布方式下的采样样本不是均匀分布于整个采样平面,常 规的标准傅里叶变换不能直接运用于此反演过程。提出了一种非标准快速傅里叶变换(NUFFT)算法,用于非均匀 采样样本的综合孔径辐射计图像反演计算,该算法结合了高斯栅格算法和对过采样样本的快速傅里叶变换算法,仿 真结果表明该算法能够准确地得到反演图像。     

基于FPGA的红外图像非均匀校正实现方法

针对某国产探测器成像特点,对传统两点校正和神经网络非均匀性校正算法进行了改进和定点化处理。对算法实现时的存储和数据流需求进行分析后,利用存储控制器对DDR2高速读写的优势,在以FPGA为核心的红外成像装置预处理平台上实现了校正系数的在线标定和自适应迭代。在系数更新时,引入运动判断环节,以防止神经网络校正算法带来的目标退化和鬼影现象。成像系统仅采用一片FPGA芯片,使得系统小型化成为可能,充足的资源余量使其具有功能可扩充性。实验证明该实现方法明显改善了红外成像装置的非均匀性,在抑制时间漂移上也取得了满意的效果。     

基于图像梯度的神经网络红外焦平面非均匀校正算法

红外焦平面阵列固有的非均匀性导致叠加在图像上的固定图形噪声严重影响了红外系统的成像质量。传统的神经网络非均匀校正算法存在待处理像素的期望值求解固有缺陷、收敛速度慢和学习速度过大,容易造成算法不收敛。提出了基于图像梯度的神经网络非均匀校正算法,通过对处理像素的期望值求解、改进和调整学习速度、改善图像校正效果,提高了算法收敛速度。通过对真实的红外图像序列实验表明,新算法相对传统的神经网络算法收敛速度提高了50%以上,红外图像校正效果也得到了提高。     

一种基于大视场红外图像的非均匀性校正算法

研究了行扫体制热像仪获取的大视场红外图像非均匀性校正的处理方法。首先分析了大视场下全局校正算法的局限性,然后提出了对大视场图像分块处理的想法,通过分块图像获取补偿参数来对非均匀性进行校正。最后通过实验证明了该算法能够在单帧情况下有效弱化条纹噪声,改善图像非均匀性。     

基于单调场景运动的复杂非均匀性校正

在红外探测器中,高频非均匀性主要表现为列或者行条纹,而低频非均匀性则主要表现为片状。在实际应用中,场景是沿着一个单调方向,并且有不同的非均匀性出现。基于这样的考虑,提出了一个基于场景的非均匀性校正技术,不仅符合上述校正要求,而且也实现了小型化、低功耗的实时硬件系统。通过为配准原则开发一种新的投影估计来解决问题,同时在硬件系统上实现了这一技术。通过评价标准测试了这项技术的性能,展示了在单调运动下系统非均匀性校正的实际效果。实验结果表明:该算法具有校正精度高、收敛速度快的优点。     

傅里叶变换红外光谱信息处理中的波数校正

折射式扫描干涉仪与传统干涉仪相比具有高稳定性和高光通量等优点,但其光程的改变是由补偿光楔的运动产生的,其结构也导致了不同波长的光经过的光程不同,从而导致了由干涉图变换出来的光谱在波数上有偏差.采用的波数校正方法很好的解决了这一问题,并具有很高的精度.     

非制冷红外图像非均匀性校正在FPGA上的实现

红外焦平面阵列（IRFPA）的非均匀性是影响红外系统成像质量的关键性因素,在此提出了一种非制冷红外图像的非均匀性校正及其在FPGA上的实现方法,通过对非制冷红外图像盲元及非均匀校正方法分析,提出了二点加一点定标校正方法,并利用FPGA实现红外图像非均匀校正的实时处理,获得了较好的实验结果。利用二点加一点定标校正方法,可以改善红外图像非均匀性校正效果,用在FPGA上实现非均匀性校正可以实现红外图像的实时处理,便于集成和移植。     

双边滤波直方图均衡的非均匀性校正算法

针对传统的红外焦平面自适应校正算法存在的目标退化和收敛时间较长等问题,提出了一种融合双边滤波机制的直方图均衡红外焦平面非均匀性自适应校正方法。研究了红外焦平面响应特性,建立红外焦平面阵列响应的统计模型,根据模型首先计算单个像元的时域统计直方图,接着融合双边滤波机制求取邻域像元时域直方图的均值,最后利用该均值直方图均衡完成非均匀性校正。实际应用证明,该算法具有校正精度高、收敛速度快、抑止目标退化能力强的优点。     

地表波谱比辐射率便携式测量的三种改进方法

针对便携式傅里叶变换红外光谱仪测量比辐射率的不确定性,提出了三种改进的波谱比辐射率测量方法.方法1和方法2借助于附加设备改变环境辐照度实现病态方程可解.方法3基于灰体假设,使用迭代求解获得最接近样品的真实温度的温度解,进而计算得到样品的比辐射率.使用温度测量和傅里叶光谱仪观测计算获得波谱比辐射率作为参考的比辐射率结果,对三种改进的方法进行对比和验证.结果表明,对于高比辐射率的石英板和纸板,三种改进方法的测量结果和参考值吻合较好.而对于低比辐射率的锈铁板和铝板,方法3最为接近参考比辐射率结果,而方法1,方法2由于需要过多的观测环节,存在一定的偏差.此三种方法将为改进便携式傅里叶变换红外光谱仪测量提供依据.     

非制冷红外焦平面非均匀性测试技术研究

非制冷焦平面的非均匀性和噪声是限制非制冷红外热成像系统性能的主要因素.研制了非制冷红外焦平面的非均匀性测试系统,系统由黑体、红外光学系统、焦平面驱动电路、热电温控电路、信号处理系统、计算机和测试软件等构成,利用该系统可以将微测辐射热计非制冷红外焦平面各像元的输出信号数字化后传输给计算机,实现对焦平面的非均匀性测试和盲元统计,并给出了实验结果.     

基于小波变换直方图规定的非均匀性校正算法

为了实现红外探测器的自适应校正,提出了一种基于小波变换的中值直方图规定非均匀性自适应校正方法。新算法利用正交小波变换分解图像,分别统计分解后图像像素的时域直方图,对像素邻域直方图进行排序得到中值,利用中值直方图灰度映射得到校正图像,最后把所有尺度校正后的图像反变换得到最终结果。实际应用证明,与同类自适应非均匀校正算法相比,该算法具有校正精度高、速度快的优点。