Author Affiliations
Abstract
1 Department of Biomedical Engineering, Samueli School of Engineering, University of California, Irvine, CA 92617, USA
2 Department of Radiological Sciences, School of Medicine, University of California, Irvine, CA 92697, USA
3 Beckman Laser Institute & Medical Clinic, University of California, Irvine, CA 92612, USA
Radiation-induced acoustic computed tomography (RACT) is an evolving biomedical imaging modality that aims to reconstruct the radiation energy deposition in tissues. Traditional back-projection (BP) reconstructions carry noisy and limited-view artifacts. Model-based algorithms have been demonstrated to overcome the drawbacks of BPs. However, model-based algorithms are relatively more complex to develop and computationally demanding. Furthermore, while a plethora of novel algorithms has been developed over the past decade, most of these algorithms are either not accessible, readily available, or hard to implement for researchers who are not well versed in programming. We developed a user-friendly MATLAB-based graphical user interface (GUI; RACT2D) that facilitates back-projection and model-based image reconstructions for two-dimensional RACT problems. We included numerical and experimental X-ray-induced acoustic datasets to demonstrate the capabilities of the GUI. The developed algorithms support parallel computing for evaluating reconstructions using the cores of the computer, thus further accelerating the reconstruction speed. We also share the MATLAB-based codes for evaluating RACT reconstructions, which users with MATLAB programming expertise can further modify to suit their needs. The shared GUI and codes can be of interest to researchers across the globe and assist them in efficient evaluation of improved RACT reconstructions.Radiation-induced acoustic computed tomography (RACT) is an evolving biomedical imaging modality that aims to reconstruct the radiation energy deposition in tissues. Traditional back-projection (BP) reconstructions carry noisy and limited-view artifacts. Model-based algorithms have been demonstrated to overcome the drawbacks of BPs. However, model-based algorithms are relatively more complex to develop and computationally demanding. Furthermore, while a plethora of novel algorithms has been developed over the past decade, most of these algorithms are either not accessible, readily available, or hard to implement for researchers who are not well versed in programming. We developed a user-friendly MATLAB-based graphical user interface (GUI; RACT2D) that facilitates back-projection and model-based image reconstructions for two-dimensional RACT problems. We included numerical and experimental X-ray-induced acoustic datasets to demonstrate the capabilities of the GUI. The developed algorithms support parallel computing for evaluating reconstructions using the cores of the computer, thus further accelerating the reconstruction speed. We also share the MATLAB-based codes for evaluating RACT reconstructions, which users with MATLAB programming expertise can further modify to suit their needs. The shared GUI and codes can be of interest to researchers across the globe and assist them in efficient evaluation of improved RACT reconstructions.
Radiation-induced acoustic computed tomography (RACT) image reconstruction graphical user interface (GUI) photoacoustic tomography 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(1): 2245004
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学光电工程学院,陕西 西安 710071
2 中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室,陕西 西安 710119
3 深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室,广东 深圳 518060
高光谱显微成像(HMI)是一种新型无损光学诊断技术,其光谱数据能够反映样本的内部微环境变化,图像数据可以反映样本空间结构信息,因此可以作为癌症诊断工具,在未来具有广阔的应用前景。但HMI数据量大且数据结构复杂,将其应用于癌症诊断领域需要进行系统详细的数据解译。设计并搭建了一套推扫式HMI系统,并编写了系统控制、数据采集和数据分析软件,可提供多种基于机器学习的数据处理方法。基于MATLAB编制了具有图形化用户界面的HMI数据采集和数据分析软件,该软件可给出分析结果,为医生病理诊断提供了便利。利用该系统和软件进行皮肤癌的分类与分期研究,验证了系统的性能。HMI系统的光谱范围为465.5~905.1 nm,光谱分辨率约为3 nm,视场尺寸为400.18 μm×192.47 μm,放大倍率为28.15,实际分辨率范围为1.10~1.38 μm。分别采集基底细胞癌、鳞状细胞癌和恶性黑色素瘤组织的HMI数据,利用图像数据实现了三种皮肤癌的分类,准确率为85%;利用光谱数据实现了鳞状细胞癌的分期鉴别,准确率达到96.4%。
医用光学 高光谱显微成像 皮肤癌 图形用户界面 癌症诊断 
中国激光
2022, 49(20): 2007105
作者单位
摘要
烽火通信科技股份有限公司,武汉 430074
传送网络运营维护人员需要一个融合的系统未管理 SG传送网络,这个系统需要包含软件定义网络(SDN)控制器、自动交换光网络(ASON)控制/管理平面和网元管理系统/网络管理系统(EMS/NMS)功能。 基于此需求,根据管控系统(MCS)的概念,探讨了现有网管技术向 MCS演进的趋势及架构,并对其统一图形用户界面平台、统一网元接入方式、统一对象数据模型和功能模决、开放的应用程序编程接口、云上的灵活部署、增强的安全管理和智能运维等新功能特征进行了介绍。
管控系统 统一图形用户界面平台 统一网元接入方式 统一对象数据模型和功能模决 开放的应用程序编程接口 云上的灵活部署 增强的安全管理 智能运维 management-control system unified graphical user interface platform unified network element access mode unified objects data models and function modules open application programming interface agile deployment in cloud enhanced security management intelligent operations 
光通信技术
2020, 44(5): 1
作者单位
摘要
吉林大学 仪器科学与电气工程学院, 长春 130061
为了实现对早期、小规模溢油检测及预警, 采用对外界介质折射率微小变化敏感的表面等离子体共振传感技术, 设计搭建了一套小型溢油检测实验装置, 创建了一个基于表面等离子体共振设计的GUI界面用于选取传感参量, 并通过C++编译了一套具有数据采集、存储、处理以及显示功能的软件用于数据处理以及提前预警, 进行了理论分析和实验验证, 取得了折射率为1.4451, 1.4774, 1.5299的原油样品的表面等离子体共振响应数据。结果表明, 实验数据与仿真结果相符, 该装置可用于海上溢油检测实验研究, 其软件设计满足预警需求。这一结果对海上溢油检测是有帮助的。
光纤光学 海上溢油 表面等离子体共振 硬件设计 软件预警 图形用户界面 fiber optics marine oil spill surface plasmon resonance hardware design software warning graphical user interface 
激光技术
2019, 43(6): 815
作者单位
摘要
华中科技大学 光学与电子信息学院 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
为了改进太赫兹无损检测过程的有效性和可靠性, 搭建了一套可以快速进行太赫兹无损检测的可视化系统。系统采用设计的太赫兹调频连续波成像装置来采集检测数据, 利用MATLAB的图形用户界面开发一套集成图像处理和3维重构等功能的可视化软件平台来分析数据, 并用该系统来检测一个内部含金属的高分子隔热瓦样件。结果表明, 搭建的太赫兹无损检测可视化系统能对高分子隔热瓦的内部结构进行有效观察检测, 并运用其软件平台的内部图像处理算法进行合理分析, 将内部预埋金属缺陷的大小以及轮廓直接显示在计算机上, 提高了无损检测结果的准确性, 大大降低太赫兹无损检测的难度与数据分析周期。该系统的设计在实际工业应用中具有高效、简洁、实时的特点。
激光技术 成像系统 无损检测 图像处理 MATLAB图形用户界面 laser technique imaging system non destructive testing image processing MATLAB-graphical user interface 
激光技术
2017, 41(3): 351
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
高数值孔径(NA)、大视场极紫外光刻物镜光学系统是实现22 nm及以下技术节点产业化光刻系统的关键部件。通过对光刻物镜系统结构的分析,利用可视化对其初始结构进行分组构造。并在此基础上采用一种渐近式NA 方法获得了弦长为26 mm,宽2 mm的弧形视场内复合波像差优于均方根(RMS)为λ/50的物镜系统。借助Q型多项式,使物镜光学元件非球面度低于45 μm,最大口径小于400 mm,全视场波像差优于0.027 λ RMS,畸变优于1.5 nm。
光学设计 极紫外光刻 可视化界面 初始结构 
光学学报
2015, 35(12): 1211001

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