检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2023年第10期60卷 460-468页

作者：林学利王子林邹艳霞刘豪郝然金尚忠中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018

相较于传统快照式高光谱成像技术,基于深度学习的滤光片型高光谱成像技术仅使用深度学习和极少的滤光片进行光谱采样,便能重建高光谱,且滤光片直接与图像传感器集成,具有结构简单、成像速度快等优点。但现有的研究大多直接以原高光谱成... 详细信息

相较于传统快照式高光谱成像技术,基于深度学习的滤光片型高光谱成像技术仅使用深度学习和极少的滤光片进行光谱采样,便能重建高光谱,且滤光片直接与图像传感器集成,具有结构简单、成像速度快等优点。但现有的研究大多直接以原高光谱成像仪拍摄的图像为数据集,而未对数据集进行预处理,忽略了原高光谱成像仪对数据集的影响。因此,通过对原高光谱成像仪成像原理进行研究来对数据集进行预处理,把高光谱图像转换为辐射功率谱,从而消除原高光谱成像仪的影响,增强了模型鲁棒性。另外,鉴于滤光片存在光谱响应函数平滑性差而难以加工的问题,将平滑性约束纳入误差函数的设计中,使优化所得的滤光片具有平滑的光谱响应函数且易于加工。

关键词：光谱学高光谱成像计算光谱学光学逆向设计

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基于SiPM单光子探测器的荧光光谱仪研究

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应用光学 2022年第2期43卷 278-283页

作者：张飞赵天琦陈义张学成金尚忠中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018

为了解决激光诱导荧光检测系统存在的光学结构复杂、体积大、成本高以及灵敏度不足等主要问题,研制了一种高灵敏、小型化的荧光光谱仪。该光谱仪以349 nm半导体激光器作为激发光源,采用正交型光路,将4×4窄带滤光片阵列与具有单光... 详细信息

为了解决激光诱导荧光检测系统存在的光学结构复杂、体积大、成本高以及灵敏度不足等主要问题,研制了一种高灵敏、小型化的荧光光谱仪。该光谱仪以349 nm半导体激光器作为激发光源,采用正交型光路,将4×4窄带滤光片阵列与具有单光子灵敏度的硅光电倍增器(SiPM)阵列耦合,可实现光谱信息的多通道探测,具备结构紧凑、成本较低以及稳定性好等优点。以荧光素钠为测试样品,对光谱仪性能进行了评估。实验结果表明,光谱仪的检测限优于5×10^(−11)mol·L^(−1),在5×10^(−11)mol·L^(−1)到1×10^(−9)mol·L^(−1)的溶液浓度范围内,被测溶液浓度与检测所得荧光强度满足良好的线性关系,线性相关系数为0.99839。此外,光谱仪还具备良好的重复性,荧光峰值强度的相对标准偏差小于10%。因此,该光谱仪兼具灵敏度高、线性度好、重复性与可靠性强等优点,可以满足现场实时检测的需求。

关键词：荧光检测光谱仪激光诱导荧光硅光电倍增器窄带滤光片阵列

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基于MCNP的X光机模拟及足跟效应修正

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计量学报 2022年第6期43卷 812-818页

作者：严永强吴金杰金尚忠赵瑞中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029

为修正X射线管的足跟效应,根据常用的X射线管参数,基于MCNP建立了X光机仿真模型,模仿光机成像系统增感屏,建立了169个像素的探测器阵列,并利用该阵列探究了X射线管的足跟效应现象,采用多项式拟合分段修正的方法设计了足跟效应过滤片HEF... 详细信息

为修正X射线管的足跟效应,根据常用的X射线管参数,基于MCNP建立了X光机仿真模型,模仿光机成像系统增感屏,建立了169个像素的探测器阵列,并利用该阵列探究了X射线管的足跟效应现象,采用多项式拟合分段修正的方法设计了足跟效应过滤片HEF,对足跟效应照度过高的区域进行匀整修正。通过平面过滤片与HEF的通量分布对比,发现HEF成功地将阴阳极轴线方向-12°至19°的范围修正到无过滤片时强度的60%,该区域通量的最大相对误差小于3%,实现较大匀整面积。通过模拟成像对比分析发现,经过HEF修正后的X光机,大大提高了物体分辨的能力。所提出的对特定X光管参数和成像阵列面足跟效应的修正方法具有一定的实用性与可推广性,对X光机的设计和使用具有一定的参考价值。

关键词：计量学 X光机足跟效应蒙特卡罗模拟

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功能集成式无定形陆空粒子飞行器

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应用力学学报 2021年第1期38卷 269-276页

作者：张益溢金尚忠严永强方维吴羽峰中国计量大学光学与电子科技学院杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室杭州310018

为了提高无人机的灵活性与其在特殊环境中的适应能力,受细胞生物学中细胞集体聚集和迁移的启发,提出了功能集成式无定形陆空粒子飞行器,采用模块化和陆空两用设计理念,设计有飞行控制型与功能型两种粒子,各粒子之间通过电磁铁控制松散... 详细信息

为了提高无人机的灵活性与其在特殊环境中的适应能力,受细胞生物学中细胞集体聚集和迁移的启发,提出了功能集成式无定形陆空粒子飞行器,采用模块化和陆空两用设计理念,设计有飞行控制型与功能型两种粒子,各粒子之间通过电磁铁控制松散耦合。飞行控制型粒子保障飞行器在空中的稳定飞行;功能型粒子包含多种不同功能的无定形粒子,满足如摄影、测距、红外生命探测、水质检测等需求。执行飞行任务时,可根据实际需求耦合两种类型粒子形成集群粒子飞行器,最优化执行飞行任务;在陆地上,粒子通过"膨胀-收缩"循环实现粒子地面运动。该粒子飞行器尺寸小、结构稳定、机动性高,具有较大的民用价值与军用价值。

关键词：粒子飞行器无定形粒子膨胀-收缩

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基于血清SERS光谱与特征波长提取的肺癌识别方法

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中国计量大学学报 2023年第4期34卷 533-540页

作者：王子林金尚忠窦婷婷中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江省现代计量测试技术与仪器重点实验室浙江杭州310018

目的:提高肺癌患者和健康人血清表面增强拉曼光谱(SERS)分类模型的稳定性和分类精度。方法:利用递归特征选择、连续投影算法、竞争性自适应重加权算法与主成分分析对血清SERS光谱进行特征波长提取,并结合深度神经网络、偏最小二乘判别... 详细信息

目的:提高肺癌患者和健康人血清表面增强拉曼光谱(SERS)分类模型的稳定性和分类精度。方法:利用递归特征选择、连续投影算法、竞争性自适应重加权算法与主成分分析对血清SERS光谱进行特征波长提取,并结合深度神经网络、偏最小二乘判别分析以及支持向量机算法建立分类模型。结果:递归特征选择以及竞争性自适应重加权算法提高分类模型的稳定性的效果较为明显,对于竞争性自适应重加权算法,深度神经网络分类模型的训练集交叉验证准确率为94.55%,测试集准确率为93.75%,敏感性为87.5%,特异性为100%,优于其余两种模型。结论:通过特征波长提取方法建立分类模型实现了对肺癌患者与健康人血清SERS光谱的有效识别。

关键词：肺癌筛查表面增强拉曼光谱光谱特征提取分类算法

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数字聚焦压缩全息成像技术研究

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激光与光电子学进展 2021年第18期58卷 355-364页

作者：张益溢黄郑重杨峰金尚忠曹良才中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018 精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器系北京100084

同轴全息重建由于相位共轭波的干扰,会产生二阶噪声与孪生像噪声,从而影响重建质量和精度,而在全息重建中,获取最佳重建平面的相关全息聚焦距离参数也是全息成像领域的关键。为此,提出了一种基于压缩感知的聚焦重建算法,通过选取轴向方... 详细信息

同轴全息重建由于相位共轭波的干扰,会产生二阶噪声与孪生像噪声,从而影响重建质量和精度,而在全息重建中,获取最佳重建平面的相关全息聚焦距离参数也是全息成像领域的关键。为此,提出了一种基于压缩感知的聚焦重建算法,通过选取轴向方向内固定间隔的一系列重建图像,以压缩感知的全变分正则化约束重建不同深度的图像,根据图像灰度变化或绝对梯度算子等聚焦度量指标计算并构建数字全息重建图像的聚焦曲线,确定最佳聚焦位置。所述算法抑制了重建噪声,提升了物体轴向的重建精度,实现了聚焦位置周围更宽范围的高分辨率图像重建。

关键词：成像系统全息重建压缩感知数字聚焦数字全息

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宽能平面型HPGe探测器能量刻度及MC模拟

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计量学报 2021年第11期42卷 1511-1516页

作者：严永强孙圣涛吴金杰金尚忠赵瑞中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029

为更好服务于环境辐射监测,通过标准放射点源^(241)Am、^(133)Ba、^(60)Co、^(137)Cs、^(152)Eu对平面型HPGe探测器进行标定,分别获得不同特征能量下的探测效率、半高宽、道址等数据。数据处理后得到能量-道址函数、FWHM能量刻度函数、... 详细信息

为更好服务于环境辐射监测,通过标准放射点源^(241)Am、^(133)Ba、^(60)Co、^(137)Cs、^(152)Eu对平面型HPGe探测器进行标定,分别获得不同特征能量下的探测效率、半高宽、道址等数据。数据处理后得到能量-道址函数、FWHM能量刻度函数、能量与探测效率关系,同时求得能量分辨率为1.58 keV(^(60)Co,1.33 MeV)。通过对比发现,利用CT技术建立的MC模型更加可靠、高效。通过修正上、下死层厚度依次分段对模型探测效率进行校正,得到整体探测效率相对误差在5%以内,与实验结果符合较好。

关键词：计量学辐射监测 HPGe探测器能量刻度 MC模拟死层厚度

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基于拉曼光谱的鸡蛋新鲜度检测及分类方法

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中国计量大学学报 2022年第2期33卷 181-188,203页

作者：谭航彬姜丽金尚忠徐睿李伊凡于自珍蒋彩铃中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 中国计量大学光学与电子科技学院浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018

目的:基于拉曼光谱对鸡蛋的新鲜度进行检测并分类。方法:检测0-40 d鸡蛋蛋黄和蛋清的拉曼光谱并对光谱进行预处理。检测0-40 d内鸡蛋的新鲜度指标,并根据新鲜度指标的结果对鸡蛋进行分类预测。分别以预处理后的蛋黄和蛋清拉曼光谱作为... 详细信息

目的:基于拉曼光谱对鸡蛋的新鲜度进行检测并分类。方法:检测0-40 d鸡蛋蛋黄和蛋清的拉曼光谱并对光谱进行预处理。检测0-40 d内鸡蛋的新鲜度指标,并根据新鲜度指标的结果对鸡蛋进行分类预测。分别以预处理后的蛋黄和蛋清拉曼光谱作为输入量,通过主成分-线性判别(principal component analysis-linear discriminant analysis, PCA-LDA)和正交矫正的偏最小二乘-线性判别(orthogonal partial least squares-linear discriminant analysis, OPLS-LDA)分类模型,对鸡蛋品质进行分类。对比两种模型的分类准确率,得到最佳分类模型。结果:经过平滑、去基线等预处理之后拉曼光谱的信噪比明显提高,光谱中的冗余减少,能更好地用于后续分析;PCA-LDA模型对蛋黄光谱分类的准确率为96.3%,对蛋清光谱分类的96.7%,而OPLS-LDA分类模型对蛋黄光谱分类的准确率为98.6%,蛋清光谱分类的准确率为99.2%。通过对比两种模型的分类准确率证明OPLS-LDA模型对鸡蛋拉曼光谱的分类效果最佳。结论:拉曼光谱检测对鸡蛋新鲜度检测及分类具有可行性。

关键词：拉曼光谱鸡蛋新鲜度主成分分析正交矫正的偏最小二乘-线性判别

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金纳米粒子增敏的SPRi技术应用于遗传性血栓疾病的检测

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中国计量大学学报 2022年第3期33卷 310-316页

作者：李伊凡金尚忠姜丽谭航彬蒋彩玲于自珍中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 中国计量大学光学与电子科技学院浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室浙江杭州310018

目的:基于表面等离子共振成像(SPRi)技术,欲对遗传性血栓疾病4种基因型实现高通量高灵敏的检测。方法:采用多聚腺苷酸(polyA)嵌块将探针简单快速地固定在金表面,制备了polyA-DNA-Au NPs作为增敏介质,结合SPRi技术的检测方法,对遗传性血... 详细信息

目的:基于表面等离子共振成像(SPRi)技术,欲对遗传性血栓疾病4种基因型实现高通量高灵敏的检测。方法:采用多聚腺苷酸(polyA)嵌块将探针简单快速地固定在金表面,制备了polyA-DNA-Au NPs作为增敏介质,结合SPRi技术的检测方法,对遗传性血栓疾病中凝血酶原基因G20210A和凝血因子FV G1691A 4种DNA基因型进行了高通量定量检测。同时,对检测的可行性、灵敏度以及稳定性进行分析研究。结果:4种基因型的检测限可分别低至10.5 pmol/L,12.0 pmol/L,8.0 pmol/L和11.0 pmol/L。在超过16个检测周期后,信号强度仍然保持在98%以上,表明该检测技术的敏感性、重复性较好。结论:金纳米粒子增敏的SPRi技术可实现高通量高灵敏的遗传性血栓疾病标志物检测,并有望推广到更多DNA疾病的检测中。

关键词：表面等离子共振成像技术遗传性血栓疾病高通量检测金纳米粒子

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基于数字全息的血红细胞显微成像技术

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物理学报 2020年第16期69卷 77-92页

作者：张益溢吴佳琛郝然金尚忠曹良才中国计量大学光学与电子科技学院杭州310018 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室杭州310018 精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器系北京100084

数字全息显微成像有别于传统光学显微成像,可根据重建全息图获取细胞的生物学参数与形貌信息,是一种有效的非接触无损三维成像技术.随着像感器的发展与硬件计算能力的提升,数字全息显微成像技术在活体生物细胞检测尤其在血红细胞检测领... 详细信息

数字全息显微成像有别于传统光学显微成像,可根据重建全息图获取细胞的生物学参数与形貌信息,是一种有效的非接触无损三维成像技术.随着像感器的发展与硬件计算能力的提升,数字全息显微成像技术在活体生物细胞检测尤其在血红细胞检测领域取得了显著进展和突破.本文介绍了同轴、离轴以及光镊辅助离轴的数字全息显微技术,这些技术利用瑞利索末菲反向传播算法、清晰度量化算法、分水岭分割算法、数字重聚焦方法与热涨落方法等来实现血红细胞的形变、空间分布、三维体积信息的高精度提取,有助于糖尿病、心血管疾病、帕金森氏疾病等病理研究.数字全息显微成像技术实现了传统三维显微成像技术难以达到的实时性和定量化检测,由于独有的非接触、无损性特点,在细胞成像领域应用前景广阔.

关键词：数字全息显微成像细胞成像数字重聚焦

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