大尺寸物光波面彩色数字全息高质量重建研究

为解决检测面尺寸较大时CCD难以得到高质量数字全息图的问题,本文利用负透镜设计光学系统让CCD接收来自物体的缩小虚像,以球面波为参考波,使用单色CCD近距离得到三种色光照射下的大尺寸彩色物体的数字全息图,然后采用可控放大率波面重建算法得到同一尺寸的数字全息重建像,合成彩色数字全息重建像.同时,使用两种消零级方法去除零级干扰,提高重建像质量,一种方法利用空间光调制器相移技术在参考光中加入一次任意相移,记录两幅数字全息图,消除重建零级像|另一种方法使用“无干扰全息图”消除重建零级像及共轭像.本文讨论结果可为大物体彩色数字全息及多波长数字全息检测应用提供有益的参考.     

计算机制半周视彩色彩虹全息体视图

基于模式/模群复用的多模光纤通信系统是目前光通信领域的研究热点。系统中存在多个模式/模群,如何准确识别它们是提升传输系统性能的关键问题之一。提出了一种基于深度学习的多模光纤模式与模群的智能识别模型,通过引入全卷积神经网络(CNN),对噪声影响情况下线偏振模式及其模群进行仿真和实验研究。首先,基于多平面光转换模式复用器件和普通OM2多模光纤,搭建10个模式(LP01、LP11a/b、LP21a/b、LP02、LP12a/b、LP31a/b)及其对应的3个模群的光场信息获取的仿真和实验平台,利用大量数据进行训练和验证。实验结果显示,模式/模群的总体识别率可达到100%。通过将获取的模群光场图片重构为低分辨率图片,研究低密度光电探测器阵列接收条件下,智能识别模型的识别性能。实验结果显示,采取4×4光探测器阵列接收光场信息时,能获得98.3%的识别效率。本研究表明提出的智能识别模型具有良好的光纤模式/模群智能识别能力,其在多模光纤通信系统性能提升与智能光性能监测方面具有一定的应用潜力。     

基于概率密度函数的彩色相位测量轮廓术校正

在彩色相位测量轮廓术中,光电器件多个光通道之间的颜色串扰、强度响应不均等因素的影响,使得所获取的相移条纹图像失真,因此采用传统的相位技术求解相位会产生极大的相位误差。从彩色条纹图像的数学模型出发,分析了彩色成像器件所获取的红绿蓝三通道条纹图像特性,提出一种两步校正方法：第一步是基于三通道均值及标准差实现对各颜色通道图像强度的归一化处理;第二步是使用概率密度函数曲线搜索失真后的实际相移量,抑制相移量不准确对测量结果的影响。所提方法不需要对系统的耦合系数和相移偏移量进行预校正,可实现简便、快速的相位误差补偿。模拟及实验结果验证了该方法的有效性。     

探究地磁场对彩色显像管成像的影响

关于显像管电视机的成像原理,高中物理教材仅关注运动的带电粒子在偏转线圈提供的磁场中的偏转.但在实际生活中,地磁场也会对电视机显像管中运动带电粒子的轨迹产生影响.本文立足于高中生的认知能力,从生活实例出发,分析地磁场对彩色显像管成像的影响,细化建模过程,给出真实参数,凸显科学研究方法在教学中的应用,使教学内容与现代科技和生活实际相联系,从而将培养学生的核心素养落实在日常教学之中.     

基于LED阵列的彩色视觉检测光源色度特性研究

彩色视觉成像是基于色度学理论的三刺激值法, 而光源的色度学特性是彩色成像的关键因素, 因此本文以色度学理论为基础, 计算并分析了用于彩色视觉检测的LED阵列光源的色度学特性, 并通过于标准D65光源进行对比, 研究了LED阵列光源的相关色温调节原理、范围, 以及白场平衡时的色度坐标、相关色温等. LED阵列光源具有相当宽泛的相关色温调节范围, 可调制出的颜色丰富, 色彩的表现能力更强, 色彩饱和度更高, 白场平衡R:G:B=254:237:90时的色度坐标、相关色温甚至比人工D65光源更加接近于白场的标准色度, 其颜色复现能力达到视觉允许的较优颜色复现效果. 因此LED阵列光源的色度学特性更加适用于彩色视觉检测.     

Dual-channel phase-shifting interferometry for microscopy with second wavelength assistance

Dual-channel phase-shifting interferometry for simultaneous phase microscopy is presented. Red and blue light beams are used for microscope illumination. A 45 tilted beamsplitter replicates the object and reference waves in red light together with the object wave in blue light into two parallel beams. The two resulting quadrature phase-shifting interferograms in red light and the object waves in blue light are generated in the two channels. The two interferograms are recorded simultaneously by a color charge-coupled device (CCD) camera, and can be separated via RGB components of the recorded color patterns without crosstalk. As a result, the phase of tested specimen can be retrieved. The feasibility of the proposed method is demonstrated by test performed on a microscopic specimen.     

三维显示中基于彩色叠栅条纹的视差障栅参数设计

为确定三维显示中视差障栅(PB)的最优参数,提出一种基于彩色叠栅条纹的PB参数设计方法。液晶显示器(LCD)和PB简化为相应参数的黑白光栅模型,而具有特定参数的特定辐射光栅作为周期和倾角变化的PB模型,通过序数方程和傅里叶分析方法分析特定辐射光栅和LCD单色等效黑白光栅的叠加图样,由此推断出不同PB周期的低频主导条纹频率组项,然后利用傅里叶理论的部分和提取方法(PSE)分析不同PB周期的低频主导叠栅条纹的强度轮廓,得出PB的最佳节距和相应倾斜角度。实验结果表明,所设计的PB三维显示系统没有出现降低像质的叠栅条纹,具有较好的三维显示效果。     

用于显示乳房局部病灶组织红外热图像的伪彩色方法

通过检测人体体表每点的红外热辐射能量,可以得到反映体表温度分布的红外热图像。当乳房内部出现恶性肿瘤时,由于局部病灶组织具有异常的血运状态,会引起乳房表面病灶区域的温度显著升高。医生通过对乳房红外热图像病灶区域进行视觉分析、判断,可以实现对乳腺癌的检测。为了便于医生更好地发现这些病灶区域,本论文通过引入视觉因素,改进了传统的伪彩色显示方法,使病灶区域具有更鲜明的显示效果。这一方法的效果在47例乳腺癌病人的乳房红外热图像上得到了证实。采用这一方法对红外热图像病灶区域进行视觉分析所得到的结果,可以和采用近红外光谱等方法得到的组织血运状态进行对照比较,从而获得更为确切的诊断信息。     

白光光学信息处理及其彩色摄影术

本文阐述了白光光学信息处理的物理基础,给出了近十年来应用所研制的仪器和设备在实际应用中取得的结果。提出了一种新型数码相机的方案和彩色档案存储的新技术并为大学高等物理提供了一个现代光学和数字图像的实验素材。     

不同影像学方法诊断乳腺癌的差异分析

本文运用声触诊组织定量(VTQ)技术测量剪切波速度(SWV),并对比SWV、X线、普通彩超在乳腺癌诊断中的价值。选取85例存在乳腺肿块的乳腺病变患者为研究对象,所有患者均接受X线、普通彩超、VTQ检查及手术病理活检,以病理结果为金标准将乳腺癌患者设置为乳腺癌组(52例),将良性肿块患者设置为良性组(33例),对比两组患者的血流阻力指数(RI)、SWV数值、血流显示率,分析不同影像学方式诊断乳腺癌的效能。乳腺癌组患者的RI、SWV、血流显示率数值大于良性组(P<0.05);影像学诊断结果显示,X线诊断乳腺癌的灵敏度为32.69%、特异度为45.45%,普通彩超诊断乳腺癌的灵敏度为69.23%、特异度为69.70%,SWV诊断乳腺癌的灵敏度为82.69%、特异度为75.76%;SWV、普通彩超、X线诊断乳腺癌的AUC分别为0.801、0.687、0.453。相比X线、普通彩超等影像学方式,SWV诊断乳腺癌的效能最高,SWV数值可对病灶硬度进行评估,弥补了普通超声的不足。