基于Talbot干涉的X射线光栅成像技术研究进展

从技术特点和研究热点的角度,综述了X射线光栅干涉成像技术与系统的国内外最新进展。介绍了具有代表性的基于Talbot-Lau干涉法的X射线光栅成像原理与系统结构,以及物质对X射线的衰减、折射与小角散射的多信息获取技术。综述了国内外对X射线光栅成像技术与系统的优化改进研究,主要包括光栅步进对高位置分辨率的松弛与大视场高分辨率光栅成像技术的实现。介绍了二维光栅与基于光栅的具有时间分辨率的四维成像技术的国内外最新发展动态。展望了X射线光栅成像技术的发展趋势。     

红外成像在羽流撞击平板热效应试验中的应用

为了研究发动机羽流撞击平板的热效应,通过在风洞内建立羽流流场,利用红外热像仪测量平板模型的表面温度,进而获得不同推力产生的羽流撞击平板的热流率分布.首先回顾了高空羽流污染及其效应研究所开展的工作,接着介绍了试验研究所使用的高超声速低密度风洞、红外热像仪等主要仪器设备的性能参数以及平板模型的外形特征,其次给出了2 N与10 N推力的试验条件、热流处理方法、试验结果及其讨论.最后研究了推力喷管轴线与平板距离变化对羽流撞击平板的热效应影响.结果表明:发动机喷管轴线与平板的距离不同,羽流撞击产生的高热流率区域的位置与大小也不相同,距离越小,高热流区域越靠近平板前缘,产生的热效应也越强.     

激光扫描成像中旋转多面体的分析计算

对旋转多面体激光扫描成像系统作了理论描述及定量分析。为了保证扫描像点处于同一平面,将多面体置于成像物镜之前,当激光束以相对于光学系统光轴为2α角入射时,确定了入射光在多面体反射面上的位置、多面体中心转轴以及光学系统光轴三者之间的相对位置关系。推导了系统光学扫描角、扫描效率和入瞳漂移等参数的数学公式,分析了它们与入射光直径、入射角、多面体几何尺寸等因素之间的变化关系。结果表明,为减小系统的入瞳漂移和增大扫描效率,应以较小的入射角入射;进行系统设计时,若给定扫描角,扫描效率一般选择在0.4～0.7范围内较合理。     

固液混合物体热成像图的识别处理方式研究

热成像图能够反映物体辐射的性能,可在图像处理后应用于固体与液体材料的识别,而固液混合物热成像图的图像处理是技术难点。文中旨在从固液混合物的热成像图中提取内部特征及轮廓特征,先进行包含线性灰度变换、直方图修正、PCA分析的不同顺序及组合方式的图像修正处理,后进行包含MSER特征点与Prewitt特征边界的提取,最终对处理后的图像进行比较分析,得到三条图像处理路径,分别可用于固体成分分析、液体成分分析和物体外部轮廓分析。该处理方式可用于垃圾分类与工业物料识别,具有广阔前景。     

Silica‐Coated Manganese Oxide Nanoparticles as a Platform for Targeted Magnetic Resonance and Fluorescence Imaging of Cancer Cells

Monodisperse silica‐coated manganese oxide nanoparticles (NPs) with a diameter of ～35 nm are synthesized and are aminated through silanization. The amine‐functionalized core–shell NPs enable the covalent conjugation of a fluorescent dye, Rhodamine B isothiocyanate (RBITC), and folate (FA) onto their surface. The formed Mn₃O₄@SiO₂(RBITC)–FA core–shell nanocomposites are water‐dispersible, stable, and biocompatible when the Mn concentration is below 50 µg mL^?1 as confirmed by a cytotoxicity assay. Relaxivity measurements show that the core–shell NPs have a T₁ relaxivity (r₁) of 0.50 mM ^?1 s^?1 on the 0.5 T scanner and 0.47 mM ^?1 s^?1 on the 3.0 T scanner, suggesting the possibility of using the particles as a T₁ contrast agent. Combined flow cytometry, confocal microscopy, and magnetic resonance imaging studies show that the Mn₃O₄@SiO₂(RBITC)–FA nanocomposites can specifically target cancer cells overexpressing FA receptors (FARs). Findings from this study suggest that the silica‐coated Mn₃O₄ core–shell NPs could be used as a platform for bimodal imaging (both magnetic resonance and fluorescence) in various biological systems.     

对地观测的微波散射成像方法

以微波为探测手段进行对地成像观测,能够全天候、全天时工作,在许多技术领域得到了重要应用,对微波成像的新思想、新体制、新技术的探索,也是一个非常活跃的研究领域。该文提出了一种新的微波成像方法,称为微波散射成像方法,该方法可采用收发分置工作方式,工作时只需要以单色波照射待成像地域。原理性成像模拟结果表明,使用这种方法可以获得被观测地域高几何分辨率和高辐射分辨率的微波图像。     

Mixing tone mapping operators on the GPU by differential zone mapping based on psychophysical experiments

In this paper, we present a new technique for displaying High Dynamic Range (HDR) images on Low Dynamic Range (LDR) displays in an efficient way on the GPU. The described process has three stages. First, the input image is segmented into luminance zones. Second, the tone mapping operator (TMO) that performs better in each zone is automatically selected. Finally, the resulting tone mapping (TM) outputs for each zone are merged, generating the final LDR output image. To establish the TMO that performs better in each luminance zone we conducted a preliminary psychophysical experiment using a set of HDR images and six different TMOs. We validated our composite technique on several (new) HDR images and conducted a further psychophysical experiment, using an HDR display as the reference that establishes the advantages of our hybrid three-stage approach over a traditional individual TMO. Finally, we present a GPU version, which is perceptually equal to the standard version but with much improved computational performance.     

基于数字视频的微细作业系统立体成像方案

分析了现有模拟分时立体成像系统的原理和存在闪烁问题的原因,由于两路CCD信号分时显示使帧频下降,图像存在一定的闪烁感,提出了一种改进的立体成像方案,该方案基于数字视频处理,采用高速的视频解码芯片和DSP芯片,提高了图像显示帧频达到无闪烁立体成像的目的,而且利用插场算法提高了图像的清晰度,有利于对进一步实现视觉跟踪控制或利用视觉信息进行自动控制。     

边缘相似度及其在散斑噪声抑制算法比较中的应用

对于滤波算法,噪声抑制能力和边缘保持能力一直是考核其性能的两个重要指标。对于前者,通常都有相应的参数进行表征,而对于后者,通常却只能依靠人眼进行主观评判。根据标准边缘图像和待测边缘图像边缘点位置的相似性,定义了边缘相似度参数,用来表征滤波算法的边缘保持能力。将此参数应用于高斯噪声图像和椒盐噪声图像滤波算法的比较中,取得了预期的效果:此参数值准确地反映了各滤波算法的边缘保持能力。对激光雷达图像而言,散斑噪声滤波算法的边缘保持能力具有非常重要的意义,为此,将边缘相似度用于散斑噪声滤波算法的边缘保持能力比较,结果表明Lee滤波算法和增强Lee滤波算法具有较强的边缘保持能力,而常规的均值滤波和中值滤波边缘保持能力较差。     

二元光学技术在激光成像雷达扫描器上的应用

激光扫描技术是在巡航导弹制导中应用的CO2激光成像雷达的关键技术之一.研制了圆盘型反射式位相计算全息光栅扫描器,扫描角度范围为10°×2°,分辨率为64点/行,衍射效率为27.6%.结合CO2激光成像雷达的特点及目前对二元光学技术理论和加工工艺的研究,提出:目前的二元光学技术,特别是多重掩模蚀刻工艺的发展,可使计算全息光栅扫描器成为解决CO2激光成像雷达扫描技术的有效途径.