烟雾场悬浮颗粒检测中的图象信息采集与处理

烟雾场中存在多种悬浮颗粒，这些颗粒尺寸和分布概率的测量对烟雾剂研制和性能评价十分重要但由于烟雾场自身的特殊性，测量不能沿用目前流行的技术和方法，本文阐述一种基于光学成象原理，运用ＣＣＤ摄象技术和计算机信息处理，获取场中悬浮颗粒各种数据信息的方法。     

光学测量技术在生物学,显微术,生产和通信中的现状与前景

1997年斯图加特光学学术讨论会于2月19日在斯图加特大学召开。邀请了280名国内外高校、科学界、工业界的专业人员参加。Tiziani教授作了关于光学测量技术现代化方法概况的报告。他讲述了显微测量技术的各种本同方法和多波长的绝对测量法。在3λ干涉仪中采用3支激光二极管，就可自动、绝对绘出高差为2mm、精度为20μm的地形图。该法也可用于租糙反射表面，测量时间为1s。作为测量技术中图像定位的例子，这里采用了衍射微透镜列阵的所谓共焦测量原理。这种列阵各透镜的直径为200μm、焦距为300μm。在光学技术研究所衍射透镜列阵用激光书写法…     

近红外大数值孔径平场显微物镜设计

为满足飞秒激光微纳加工系统对高加工精度和大加工范围的需求，首先确定了该系统的重要组成部分-无限共轭距显微物镜所需具备的特性及设计指标。依据薄透镜组的初级像差理论，针对飞秒激光波长推导出光学系统为校正匹兹凡场曲和二级光谱所需满足的条件。该镜头由11片球面透镜构成，所选用材料皆为国产玻璃，同时避免三胶合结构的使用。设计了一套工作波长为785~815 nm，数值孔径为0.9，像方视场为22.5 mm，放大倍率为40的近红外平场复消色差显微物镜。设计结果表明:该镜头的MTF良好，全视场波像差均小于0.08，各种几何像差均远小于公差且满足平场和复消色差条件，能量集中度高。使用补偿器放松材料公差、加工公差和装调公差，公差分配后全视场RMS波像差小于0.09，满足实际应用要求。     

光学相干显微术测量散射介质内层形貌的研究

提出了采用光学相干显微术测量散射介质内层形貌的方法,该方法基于低相干术和共焦显微术,其纵向测试精度是由共焦门与相干门共同决定的,能有效地排除非焦面处的杂散光的影响.通过对样品内层的三维扫描,测量样品的不同点的厚度,最终透过表面层得到了样品的内层形貌,实际实验中的轴向分辨率约为5 μm,横向分辨率约为1.2 μm.该方法对样品无破坏作用,能有效地测量散射样品内层形貌,且具有测试精度高、工作可靠的特点.     

自适应宽场高分辨率显微成像技术的研究进展北大核心CSCD

光学显微成像技术可以用来观察微小物体的结构细节,但在生物样品的显微成像领域中,像差的存在使得任何显微成像技术的成像质量都无法达到理论预期。为了解决这一问题,自适应光学技术被应用于不同类型的显微成像系统中进行像差的探测和校正。着重总结了自适应宽场高分辨率显微成像技术的研究动态,阐明了数字全息自适应光学技术和非相干数字全息自适应光学技术的特点、优势以及存在的问题。     

CARS显微术的基本原理及其进展

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)以其散射强度高、方向性好、背景干扰小等优点成为分子研究的有力工具,CARS显微镜不仅可以对样品进行光谱研究,还可以对其进行功能性成像．提高了分子分析的信息量。介绍了CARS显微术的理论结果、不同结构及其在生物学领域的应用等。     

随机光学重构显微术及其应用研究进展

在光学显微成像领域,涌现出一批可以突破衍射极限的超分辨显微成像技术,极大地增强了人们研究亚细胞结构的能力。基于单分子定位技术的随机光学重构显微术（Stochastic Optical Reconstruction Microscopy,STORM）具有易懂的成像原理、简单的工作方式以及超高的分辨率等特点,受到越来越多的研究者青睐。首先,介绍了单分子定位技术的原理,讨论了STORM光路的搭建,阐述了二维和三维STORM超分辨显微成像原理。其次,探讨了多色STORM以及STORM与电镜关联成像现状。最后介绍了STORM技术现阶段的应用进展。     

空气中飞秒激光成丝的强场分子动力学研究进展

高强度的飞秒激光在非线性介质成丝过程中会产生一系列非线性效应,如强场电离、转动拉曼、高次谐波、激射等,这些非线性效应与强场下分子的复杂运动有关。研究强场作用下的分子动力学问题将有助于更好地理解飞秒激光成丝过程中非线性效应背后的物理机制。综述了近年来飞秒激光在空气中成丝时主要分子动力学特性的研究进展,包括分子准直、分子电离、电子-离子复合以及分子能级的粒子数布居。最后对强场与分子相互作用研究所面临的机遇以及挑战进行了展望。     

GaN HFET沟道中的强场峰和背势垒

研究了背势垒、场板电极、电流崩塌、短沟道效应及源-漏穿通等GaN HFET的热点课题及其关联。高漏压下沟道阱中的强场峰和背势垒的相互作用是决定上述热点课题的关键。介绍、分析了目前国外用Silvaco有限元经典模拟软件计算的结果,发现这些理论计算的能带都向缓冲层末端倾斜,电子从沟道阱转移到缓冲层末端,不能用来研究上述课题和进行器件优化设计。提出了新的量子模拟理念,用沟道阱的量子限制解开了上述难题。量子模拟结果解释了上述课题的实验结果及其关联,有望从沟道强场峰和背势垒的相互作用研究中优化设计出高漏压工作的大功率、高效GaN HFET。     

洛伦茨显微术在Co50 Ni20 Ga30形状记忆合金中的应用

本文首次通过增加物镜电流对样品施加外加磁场,并利用洛伦茨显微术实时观察了在外加磁场作用下Co50Ni20Ga30合金的磁畴结构的变化。     

基于CCD图像的平板显示器像素的亮度分析

在当今以数字化为主要特征的显示领域,CCD摄像器件在光电图像信息的获取与处理中起着极其重要的作用。文章根据CCD的成像特点,阐述了数字显示的像素亮度与CCD感光像素之间的关系,建立了基于CCD图像的数字显示像素亮度、整屏显示的亮度均匀度的理论基础,以及单像素的发光形状的概念,并给出了LED显示模块相关的分析结果,表明这种基于CCD图像的数字显示像素亮度分析方法是快捷有效的。     

基于CCD与FPGA的全自动电脑验光仪图像系统设计

本文介绍了全自动电脑光仪的测量原理,其中光学图像处理系统是产品设计的核心。为了提高测量精度,着重论述了一种基于CCD和FPGA共同完成的一套光学图像处理系统。该系统主要由图像采集和图像处理系统组成,CCD把采集到的人眼底图像送至FPGA,FPGA通过其内部强大的对数字图像的处理能力,对眼底图像进行分析、计算、处理、最终得出理想的测量结果。经验证,该系统能准确测量人眼屈光度,技术指标达到国家相关检验标准。     

激光扫平仪光电自动检测系统中扫描激光线的图像处理

对激光扫平仪光电自动检测系统中扫描激光线图像处理的实际情况，先采用隔行中值滤波来对图像进行预处理。然后，结合图像采集卡动态采集图像的特点，在分析扫描线区域的灰度值的基础上，提出根据图像采集卡奇、偶场采集结果的不同来对图像进行二值化处理的方法，实现了对扫描激光线图像的自动处理，获得了满意的效果。     

图像处理技术在工业产品测量中的应用

针对工业产品手工测量的缺陷,提出一种基于计算机视觉技术的测量方法。根据需要,通过摄像头从不同角度定时对生产线上的产品进行拍照,首先对获得的图像进行去噪、平滑等预处理,然后对其进行基于链码表和线段袁的轮廓跟踪,得到图像各个封闭区域的边界信息和区域信息,从而计算产品的面积、周长、形状因子、重心、外接矩形等几何特征参数。试验表明．该方法测试准确率为100％,适合实时检测,为产品检测的全自动化研究提供了基础。     

多层系统周期样品PSTM消假像微扰近似

本文利用一级微扰近似方法对三层系统（样品台－样品－空气）表面周期起伏样品采用π－对称双激光束照射得到等强度和等高度扫描的数值模拟近场强度图像。通过与单激光束照射图像比较,作者看到双激光束照射下的一级微扰图像能够除去由样品表面起伏的微扰而产生的动量局域偏移,也可减少由表面倾角引起的假像。此三层系统起伏样品能够较真实地模拟实验,对PSTM的实际探测有一定的指导意义。     

高分辨原子像中原子峰位置的精确自动判定与电极化畴的快速可视化?

针对材料原子尺度的量化研究正变得日益重要,而处理高分辨透射电子显微镜（ HRTEM）像耗时耗力的现状,对计算机自动提取HRTEM像原子尺度信息的算法进行了研究,实现了HRTEM像中原子峰位置的自动准确提取;并在此基础上完成了布拉维格子的自动构建。利用前述两项关键图像信息,计算了钙钛矿钴氧化物中原子位置发生的周期性变化和铁电材料中电极化畴翻转等重要物理量,实现了对材料中晶胞尺度晶格形变的量化分析,以及形变和畴结构的快速可视化。当涉及大量图像处理时,其所实现的晶胞尺度晶格形变和畴结构的定量测量与快速可视化方法为分析材料原子及纳米尺度性能提供了一种强有力的分析手段。此外,自动提取HRTEM原子像信息也为后续探索模拟像和实验像的自动匹配及确定精确成像参数与真实原子位置打下了基础。     

医学图像中肿瘤测量方法的研究

肿瘤的测量是临床诊断和放射治疗评价的重要指标。首先对分割得到的肿瘤区域采用多边形近似法计算肿瘤面积,并通过采样的部分面积数据进行切比雪夫多项式最小二乘拟合,获得反映肿瘤面积变化规律的多项式,将多项式在包含肿瘤的切片范围进行积分许算肿瘤体积,在较少的数据量条件下提高了测量的精度,实验证明该方法具有一定的实用价值。     

数字图像处理在三维轮廓形貌测量中的应用

在阐述移相干涉法测量物体三维轮廓基本原理的基础上，对测得的干涉图像进行预处理，并根据条纹扫描波面位相实时检测的数学模型对处理的图像进行计算和高通滤波后，得到了高精表面粗糙度样块的三维轮廓形貌，很好的解决了表面粗糙度三维测量的问题。     

数字全息显微再现像横纵向尺寸与放大倍数的关系

数字全息显微再现像是物体经过显微物镜之后放 大像的再现,因此,再现像和放大像 的纵向尺寸易被混淆,认为再现像与放大像的纵向尺寸相等。为了辨识再现像的纵向尺寸, 本文分析了数字全息显微再现像的横纵向尺寸与放大倍数的关系。首先根据光学衍射理论, 对再现像的横向尺寸与放大倍数的关系和纵向尺寸与放大倍数的关系进行了理论分析,得到 了数字全息显微再现像的横向尺寸与放大像相同,都被放大Mβ倍,而再现 像的纵向尺寸未 被放大。其次,以测量石英玻璃上刻蚀的圆孔为样本,调整样本与显微物镜的距离,以M β1= 20.29 ,Mβ2= 17.51 和Mβ3= 15.3 三种横向放大倍数进行了数字全息显微实验。 实验结果表明,三个再现像的纵向尺寸近似为570nm, 与被测物纵向尺寸相等,未受放大倍数的影 响。并且相应再现像和放大像的横向尺寸近似相等,最大差值约为0.58 μm。因此,本文从 理论和实验两方面证明了再现像的横向尺寸被放大了Mβ,而再现像的纵向 尺寸等于被测物 的纵向尺寸,不受放大倍数的影响,且可由被测物引入的光程差计算得到。本文的分析对比 为准确计算数字全息显微再现像的横纵向尺寸提供技术 支撑。     

分析型透射电子显微术在材料工业中的应用:双相不锈钢断裂韧性的研究

不同的热加工工艺导致双相不锈钢2205(50/50铁素体/奥氏体)产生了不同的断裂韧性,尤其是断裂韧性降至不可接受的低值.本文通过分析透射电子显微镜研究其显微结构,对这种现象提供了解释.尤其是对断裂韧性的急剧变化提出了试验上的观察与分析,获得正确且有效的解决此类问题的方法.β-Cr2N相沿{110}a原子平面析出是导致断裂韧性降低,特别是在低温下的断裂韧性大幅降低的根本原因.因为在韧性至脆性转变温度时形变的机制为位错的移动性,而沿{110}a原子平面析出的β-Cr2N相阻碍了位错的运动,导致α铁索体的脆性,从而使材料整体脆化.材料经1 200℃退火随即空气冷却到室温之后,断裂韧性恢复到正常值,是由β-Cr2N相的溶解所致.α-Fe(Cr)→α-Fe α'-Cr相变(又常称为在475℃失稳分解)导致断裂韧性在低温与室温下都急剧下降是由富铬的铁素体α'-Cr固有的脆性所引起.将材料加热致800℃后随即急冷至室温后,断裂韧性恢复到正常值.这是由于材料经加热将α-Fe α'-Cr相溶解并经急冷而避免了α-Fe(Cr)→α-Fe α'-Cr相变的再发生.本研究中观察到的析出相的尺寸均为纳米量级,只有应用分析透射电子显微镜后才可得以同时获得其形态、化学成分以及晶体学的结果,从而解释断裂韧性变化的根本的原因,并找出解决问题的办法.