【摘 要】
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针对现有非侵入式聚焦技术存在计算复杂、抗噪性能低、优化速度慢等问题,提出一种基于波前整形的非侵入式散射介质内聚焦技术.该技术利用荧光目标的线性激发特性,通过最大化荧光散斑的强度和对比度的线性组合,利用空间光调制器优化外部输入激光的波前相位,实现输入光在散射介质内的聚焦.实验结果表明,该方法实现了散射介质内对单个目标粒子的聚焦,且具有收敛速度快、抗噪性强的特点,为复杂介质内的无创成像提供了一种新的实现途径,并有望在生命科学领域得到广泛应用.“,”The existing non-invasive focus
【机 构】
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西安工业大学 光电工程学院,西安 710021
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针对现有非侵入式聚焦技术存在计算复杂、抗噪性能低、优化速度慢等问题,提出一种基于波前整形的非侵入式散射介质内聚焦技术.该技术利用荧光目标的线性激发特性,通过最大化荧光散斑的强度和对比度的线性组合,利用空间光调制器优化外部输入激光的波前相位,实现输入光在散射介质内的聚焦.实验结果表明,该方法实现了散射介质内对单个目标粒子的聚焦,且具有收敛速度快、抗噪性强的特点,为复杂介质内的无创成像提供了一种新的实现途径,并有望在生命科学领域得到广泛应用.“,”The existing non-invasive focusing technology has the problems of complex calculation,low anti-noise performance and slow optimization speed. Therefore,a wavefront shaping-based method is proposed. Based on the linear excitation of fluorescence,by maxmizing the linear combination of the intensity and contrast of the detected fluorescent speckle in an appropriate contribution,a phase-only spatial light modulator is used to optimize the input light so as to realize the focusing in the scattering medium. The experimental results show that the proposed method not only realizes deep focusing on a single particle in the scattering medium,but also has a fast convergence speed and is insensitive to noise. Moreover,it provides a new way for non-invasive deep imaging in complex medium and is expected to be used in life science.
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采用蒙特卡洛仿真方法,分析了三种典型天气条件(晴天、层云和卷云)下激光在大气-海气界面-水体中的下行传输特性.结果表明:不同天气条件下经过大气传输到达海面的激光角分布明显不同,晴天时角分布发散很小,层云条件下发散严重,卷云条件下发散明显;晴天与层云条件下到达海面的光斑尺寸接近,而卷云条件下光斑大15％左右.不同天气条件下,激光经过大气、海气界面后角分布表现出不同的特征,晴天时海面使激光角分布发散变大,且随风速的增加发散呈变大的趋势;层云条件下海面使角分布发散变小,且随风速的增加发散呈变小的趋势;卷云条件下
随着海洋经济的发展及海洋探索的不断深入,对于高精度、高实效性水下探测手段的需求迫切.高光谱成像探测技术作为将光谱技术及成像技术结合的探测手段,能够在一定程度上填补水下高精度探测的缺口,因此各国研究者逐步开展了水下高光谱成像探测技术的研究.本文介绍了水下高光谱成像技术的发展背景,对不同光谱成像技术方案及水下光谱成像探测系统组成进行了综述,在此基础上概述了目前国内外水下光谱成像探测研究进展,指出了目前水下光谱成像探测技术发展面临的问题和挑战,并对未来水下光谱成像探测技术发展进行了展望.
随着国家基础设施建设的持续推进,越来越多的高层建筑在岩溶地区兴建,岩溶地区高层建筑常采用桩基础穿透溶洞,但遇溶洞尺寸较大、埋深较深等工况时,穿透溶洞往往造成成桩困难、基础施工不经济合理等问题,所以研究将高层建筑桩基作用在溶洞顶板岩层之上是否可行这一课题具有重要的理论意义和实用价值.论文结合深圳市坪山新区某高层住宅工程项目,采用有限差分软件FLAC3D对高层建筑桩基下的溶洞顶板岩层进行了静荷载下的数值模拟,计算结果表明,从应力、应变、位移和塑性区分布等多方面分析,溶洞顶板岩层均处于稳定状态,能够满足高层建筑
2019年9月至10月,利用相干多普勒激光雷达在深圳石岩地区(113.9°E,22.7°N)与深圳气象梯度塔进行了联合观测实验,基于激光雷达后向散射强度直接反演PM2.5、PM10颗粒物浓度.反演得到的不同高度颗粒物浓度与梯度塔上颗粒物同步混合监测仪实测结果进行统计回归分析.结果表明:本次实验中,PM2.5和PM10的反演结果与实测结果的相关性均达到0.8以上,其中PM2.5的反演结果更好.吸湿因子分析表明,120 m和220 m处2.5～10μm的大颗粒物质亲水性更强,70 m处2.5μm以下细粒子亲水
基于量子光学和Kolmogorov海洋湍流谱理论,建立了双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输的数学模型,得到了其纠缠退化的解析表达式.利用共生纠缠度度量方法,进一步数值分析了双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中的纠缠退化问题.结果表明:双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输时,其纠缠退化程度与制备该纠缠态的实验装置密切相关.空间距离分布较小的双量子比特路径纠缠态在海洋湍流中传输时纠缠保真度较高.通过数值计算进一步定量分析了多种海洋湍流因素及传输距离对纠缠态退相干问题,得出了双量子比特路径纠缠态在均方温度耗散率较
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针对目前常用的扩展卡尔曼滤波技术由于舍弃了系统方程求导的高阶项,使得荧光剂药代动力学参数重建精度下降的缺点,研究发展了基于二室模型的二阶自适应扩展卡尔曼滤波技术并引入无迹卡尔曼滤波技术用于荧光剂药代动力学参数重建.通过数值模拟和在体实验对基于一阶自适应扩展卡尔曼滤波、二阶自适应扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的三种方法进行对比和评估,结果均表明,基于一阶和二阶自适应扩展卡尔曼滤波方法获取的荧光剂药代动力学参数重建结果相近,而基于无迹卡尔曼滤波方法获取的参数在量化度和对比度噪声比上均具有明显优势.该结果与无迹
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为了在机载光子雷达条件下实现远距离舰船类型精确识别的目标,首先对场景点云进行平面拟合、点云聚类、目标提取等处理,获得舰船点云;然后对船体点云提取体量、表面法向量直方图、甲板目标分布等三维特征,获得特征数组;最后利用随机森林对抽取的特征进行判别分类,实现船体类型精确识别.实验表明:通过对13种类型船只的多次分类实验,平均正确识别率在95％以上,有效实现了舰船的类型识别.
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