Localizing and Characterizing Colloidal Particles Scattering Using Lens-free Holographic Microscopy

Lens-free holographic microscopy could achieve both improved resolution and field of view(FOV), which has huge potential applications in biomedicine, fluid mechanics and soft matter physics. Unfortunately, due to the limited sensor pixel size, target objects could not be located to a satisfactory level. Recent studies have shown that electromagnetic scattering can be fitted to digital holograms to obtain the 3 D positions of isolated colloidal spheres with nanometer precision and millisecond temporal resolution. Here, we describe a lens-free holographic imaging technique that fits multi-sphere superposition scattering to digital holograms to obtain in situ particle position and model parameters: size and refractive index of colloidal spheres. We show that the proposed method can be utilized to analyze the location and character of colloidal particles under large FOV with high density.     

航空红外光电遥感技术最新进展

航空红外光电遥感技术具有可全天时工作、机动灵活、空间分辨率高等不可替代的优势,是遥感科学、国土监测、国防应用等领域的重要手段.发展航空红外光电遥感技术对我国的经济发展和国防建设至关重要.近年来,航空红外光电遥感技术发展很快,在高光谱分辨率红外成像和高空间分辨率红外成像方面取得了重大突破.高空间分辨率、高光谱分辨率、高时...     

多传感器光谱视频成像系统中的图像对齐研究

多光谱视频成像能够同时采集场景的空间、时间和光谱信息,可广泛应用于遥感、农业监测和材质分析等多个领域。然而传统光谱仪往往包含光学色散分光结构,系统复杂、标定困难,难以普遍推广。因此,文中搭建了一种多传感器小型化光谱视频成像系统,提出了一种基于相机姿态的多视点图像或视频快速对齐方法,实现了嵌入式平台上的多光谱视频的实时采集和对齐。通过复杂场景的实验验证,文中提出的对齐方法在PSNR、SSIM客观指数以及主观视觉评价中均取得了良好的效果。     

红外热像仪高精度测温标定技术

红外热像仪能够监测目标温度从而起到事故预警与位置确认、大规模人体表面温度筛查等作用。由于环境温度变化与红外辐射吸收产生的温度漂移现象,目前大部分测温红外热像仪需要采用黑体进行实时校正,但是基于黑体的红外热像仪架设场景固定,便携性差。针对以上问题提出了一种无黑体式红外热像仪测温标定和温度补偿技术,通过对红外测温原理进行推导,采用多黑体标定获得目标温度与辐射量的先验关系,针对探测器内部结构引起温度漂移,由牛顿冷却定律进行非线性建模实现实时温度补偿。通过实验验证,所提出的测温标定技术可将测温平均相对误差长时稳定保持在0.9%以内,相比于标定前平均相对误差有效降低64%,从而实现小型化红外热像仪便携、实时、稳定高精度测温。     

高分辨率光谱视频采集研究

相比于当前常用的红、绿、蓝三通道成像技术,光谱采集能够提供更多的颜色通道,从而更加精细地反映光源与场景的物理特性,因此可以广泛应用于遥感、材料、医疗、环境等诸多领域.光谱采集技术需要捕获光线在不同时刻和不同空间位置的光谱信息,主要表现在光谱、时间、空间三个维度上的信息获取.传统的光谱采集设备大多采用时序滤波或空间扫描机制记录光谱信息,需要很长的成像时间,因而不能用于光谱视频信息的采集.近年来,伴随着采样理论和电子元器件技术的迅速发展,光谱的视频(动态)采集成为了可能.本文着眼于近年来刚刚起步的光谱视频采集技术,从采集技术的背景和基本原理出发,对于近年来涌现的高分辨率光谱视频采集方法和系统进行介绍,并对于基于直接采集和计算重构的各类技术手段展开讨论,详细阐述这些方法的光学原理、采集理论以及实际系统构建中的问题.此外,本文对各种方法在光谱视频采集中的一些重要性能指标和系统实际运行优缺点进行对比.最后,本文也对光谱视频采集的相关应用与发展前景进行了讨论.     

基于内插与外推的数字全息分辨率增强方法

为了提高数字全息再现图像的分辨率,分析了增强图像分辨率的典型方法,提出了同时采用图像内插与外推的数字全息分辨率改进方法。对采集的全息图运用图像算法进行向内插值与向外填充,在全息面和物面之间采用角谱方法进行双向衍射迭代。通过该方法可以实现全息图的内插与外推,内插过程可以增加全息图空间采样频率而外推过程扩大了全息图数值孔径。同时,讨论了内插与外推的限制因素,并将新的改进方法与单独采用外推或内插进行了比较,模拟和实验结果证明,运用该方法可以明显改善再现图像分辨质量。