浙江大学光电科学与工程学院，浙江 杭州 310027
主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用，侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤：图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时，对每个步骤中所涉及的算法流程、准确性评估及后续算法的优化方向进行详尽的阐述。此外，探讨多种血管和血流参数所反映的生物学信息在临床上的参考意义，并结合具体的疾病场景，介绍多参数分析模型在区分不同疾病发展阶段方面的能力。本文的阐述不仅体现了高分辨血管成像技术及定量表征方法的潜在价值，也展示了它们在推进生物医学基础研究和临床诊断等方面的光明前景。
医学和生物成像 高分辨成像 血管造影 层析成像图像处理 定量表征 参数分析 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211026
1 江南大学 理学院, 江苏 无锡 214122
2 光电对抗测试与评估重点实验室, 河南 洛阳 471003
3 江苏省轻工光电工程技术研究中心, 江苏 无锡 214122
为了满足小型化自适应光学系统校正波前畸变的需求，基于系统理论分析设计了一种使用微型音圈驱动器的变形镜。使用电磁理论和有限元方法优化了微型音圈驱动器的结构参数。从热变形、共振频率、耦合系数等多个参数的角度对变形镜进行了优化。最后根据影响函数完成了波前拟合和残差计算。优化后的69单元紧凑型音圈变形镜具有大相位调制量、良好的热稳定性，第一共振频率为2220 Hz。对于PV值为1 µm的前35项泽尼克模式，紧凑型音圈变形镜的拟合残差均小于30 nm。对于复杂随机像差，紧凑型VCDM能够将波前RMS降至原来的10%以下。结果表明，与传统的音圈变形镜相比，紧凑型音圈变形镜具有更高的波前拟合精度。高性能、低成本的紧凑型音圈变形镜在视网膜成像和机载成像系统中具有良好的应用前景。
自适应光学 变形镜 音圈驱动器 多参数分析 adaptive optics deformable mirror voice coil actuator multiparameter analysis
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原 038507
线激光扫描热成像无损检测技术使用线形激光作为热激励源，采取扫描加热方式，在碳纤维复合材料无损检测方面具有独特优势。在分析线激光扫描红外热成像检测原理以及复合材料特点的基础上，提出了扫描方向、扫描速度、激光功率等 3个可能影响检测效果的参数。建立线激光扫描检测复合材料的仿真模型，选取缺陷表面中心点和无缺陷处表面温度的最大温差作为检测效果的特征量，分析了上述参数对检测效果的影响，并对激光功率、扫描速度与检测效果之间关系进行了拟合，总结了实验时兼顾检测效率和检测效果的参数选取原则。
碳纤维增强复合材料 线激光扫描热成像 无损检测 仿真研究 参数分析 carbon fiber reinforced polymer, line laser scanni
对一种新型红外热波无损检测技术——激光扫描热成像无损检测技术进行了研究。在深入分析检测机理的基础上建立了激光扫描热成像有限元数值计算模型, 选取缺陷处和非缺陷处表面最大温差作为特征量, 对样品材料、缺陷大小、缺陷深度、激光扫描速度和激光扫描功率等关键参数对激光扫描热成像检测的影响规律进行了仿真和分析, 为该新技术的进一步发展和应用提供了参考; 采用数据拟合方法得出了各参数和表面最大温差关系, 并以此为基础提出了激光扫描热成像技术检测参数控制策略, 实际检测过程中, 可据此针对样品缺陷特征快速准确设置检测参数, 提高检测能力。
激光扫描热成像 无损检测 有限元仿真 参数分析 laser scanning thermography nondestructive testing finite element simulation parameter analysis 红外与激光工程
2019, 48(11): 1105008
上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072
针对激光同步扫描三角测距成像系统水下应用时, 考虑不同介质界面的折射效应, 通过理论建模, 得出水下同步扫描三角测距成像系统的空间三维坐标测量关系表达式。分析了基线距离、接收透镜焦距等系统主要参数对距离测量分辨率的影响, 以及成像探测器长度对测量范围的影响。仿真结果表明: 增大基线距离和接收透镜焦距, 有利于提高距离测量分辨率, 增加成像探测器长度, 有利于增大系统测量范围, 为水下同步扫描三角测距成像系统的设计提供了理论依据。
水下三维成像 同步扫描 折射 理论建模 参数分析 underwater three-dimensional imaging synchronous scan refraction theoretical modeling parametric analysis
1 无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室, 无损检测技术教育部重点实验室, 江西 南昌 330063
2 江西省光电检测技术工程实验室, 南昌航空大学测试与光电工程学院, 江西 南昌 330063
通过严格耦合波分析方法考察了宽带偏振无关多齿谐振光栅反射镜的工艺容差性。理论分析显示,在1.62~1.76 μm波段范围内,当微纳谐振光栅的周期和厚度、调制形状、中间层厚度及缓冲层厚度等关键结构参数变化20 nm时,其对器件反射谱的影响几乎可以忽略不计。该结果表明此结构在现有工艺误差范围内表现出比较好的工艺容差性,从而有利于该器件的加工制备。
集成光学 偏振无关反射镜 亚波长多齿光栅 结构参数分析 激光与光电子学进展
2018, 55(4): 041301
吉林大学地球探测科学与技术学院, 吉林 长春 130026
传统的固定成像传感器多用于分析地物自身生物化学参数改变而导致的光谱变化, 而用于研究二向反射特性的计算机模拟模型受构建场景时可视因子计算量过大的限制而无法完成多类型地物的模拟, 因此两者较少有联系。针对这些问题, 在采用简化辐射度模型RAPID的基础上, 模拟了长春市御花园地区的反射率, 分析了反射率对环境因素的敏感性。结果表明：传感器视场角对热点有较大影响, 太阳天顶角和天空光比例在可见光与近红外波段各方向均有较大影响。模拟环境因素对成像光谱的影响, 可为固定成像传感器反演地物的生物化学参数提供依据。
遥感 二向反射率因子 辐射度模型 参数分析 计算机模拟 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 092802
1 扬州大学生物科学与技术学院, 江苏 扬州 225009
2 江苏省农科院农业设施与装备研究所, 江苏 南京 210014
3 江苏省是里下河地区农业科学研究所, 江苏 扬州 225007
应用延迟发光的理论与方法, 研究了γ辐照对扬麦13、扬麦15两个品种小麦种子的影响。结果表明: 被测样品延迟发光的弛豫过程可以用非线性动力学方程Y^=b1+b2e－b3t1+b4t来进行描述, 该方程对测量结果拟合的相关系数达到了99%以上。当t=0时, Y^0 = b1 + b2 , 即样品的初始发光强度, 在光照条件一定时, 辐照剂量越高, 样品的初始发光强度就越低。F测验结果表明不同辐照剂量对小麦种子初始发光强度的影响达到了极显著的水平, 即受照剂量越高, 初始发光强度越低, 而两种供试小麦间的初始发光强度并无显著差异。结合处理种子苗期的生物学观察, 样品(即种子)的初始发光强度与幼苗株高具有一致的变化趋势, 即种子的初始发光强度越高, 幼苗株高也高。因此, 对辐射种子延迟发光过程的分析, 可能是了解γ辐照对作物种子影响的一种快速可靠的检测方法。
γ辐照 小麦种子 延迟发光 参数分析 γ-rays irradiation wheat seed delayed luminescence Parameter analysis
脉冲功率激光国家重点实验室, 电子工程学院光航系, 安徽 合肥 230037
红外遮障是地面目标重要的红外伪装器材, 它通常由隔热毯和伪装网两部分组成。建立了红外遮障辐射传输过程的物理模型, 对所涉及太阳和天空辐射、辐射换热、热传导、自然对流等进行了分析; 利用有限元方法对该过程进行了仿真分析计算, 得出红外遮障系统最外表面的辐射温度值, 并考察了目标温度以及隔热毯、伪装网材料参数对该温度值的影响。所建立模型以及所得结果可以为红外遮障的遮蔽效果分析和相关工程应用提供参考。
红外遮障 仿真模型 最外表温度 参数分析 infrared screen simulation model temperature on outward appearance parameter analysis
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
约瑟夫森混合器是一种能够生成纠缠量子微波信号的电路。 建立了约瑟夫森混合器的等效电路模型, 对三波混频哈密顿量进行量子化,研究了约瑟夫森结的临界电流、分路线性电感、谐振器传输线等效电感 以及外加穿过环路磁通对三波混频强度的影响。仿真结果表明:约瑟夫森结的临界电流决定了选择的线性 电感最大值,而对三波混频强度影响不大;线性电感的大小决定了外加穿过环路磁通的最优值以及三波混 频强度的最大值;谐振器传输线等效电感在允许范围内越小越好。研究对于有效选择电路元器件参数, 提高纠缠量子微波生成能力有重要价值。
量子物理 三波混频强度 等效电路参数分析 约瑟夫森混合器 纠缠量子微波 quantum physics three-wave mixing strength equivalent circuit parameter analysis Josephson mixer entangled quantum microwave
