检索结果-内蒙古大学图书馆

生物医学工程学杂志 2019年第5期36卷 841-849页

作者：王春苒张帆单宝娟刘佳琪祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学先进光电子器件与系统创新引智基地北京100192

肝星状细胞的细胞收缩力在肝脏损伤、炎症和纤维化的过程中起着非常重要的作用。本文提出了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄微柱阵列测量人肝星状细胞系LX-2细胞收缩力的方法,以实现亚细胞级的细胞收缩力大小、方向、分布及其动态变化... 详细信息

肝星状细胞的细胞收缩力在肝脏损伤、炎症和纤维化的过程中起着非常重要的作用。本文提出了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄微柱阵列测量人肝星状细胞系LX-2细胞收缩力的方法,以实现亚细胞级的细胞收缩力大小、方向、分布及其动态变化的测量。首先,运用二次铸模工艺制备了以玻底培养皿为基底的满足100倍物镜成像工作距离的薄微柱阵列,并对微柱表面进行亲水、压印蛋白处理,再在其上接种细胞。然后,将细胞培养在无胎牛血清(FBS)培养基中以使细胞处于静息态,再通过加入FBS的方法使细胞转变为激活态。通过图像处理技术得到不同时刻微柱顶端发生的位移,结合微柱力学仿真结果,计算得到作用在微柱上的细胞收缩力,并对细胞状态激活前后微柱的受力情况进行了分析。本研究的实验结果表明,静息态时,细胞收缩力最大为20 nN;加入FBS激活细胞后,细胞收缩力最大增强至110 nN。本文所述方法可测量单个LX-2细胞在静息态和激活态时的收缩力,对肝纤维化引发的慢性肝病的病理研究、药物筛选具有重要的意义。

关键词：肝星状细胞系收缩力微柱阵列激活

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单目视觉空间移动靶位姿测量方法研究

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仪器仪表学报 2023年第11期44卷 196-204页

作者：刘其林董明利孙鹏燕必希祝连庆长春理工大学光电工程学院长春130022 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

为向室内定位技术定位精度及抗干扰能力提供高精度数据对比标准,提出单目视觉空间移动靶位姿测量方法。结合机器视觉投影矩阵求解与摄影测量后方交会技术,实现任意靶位姿下的相机外参数求解。首先,通过世界坐标系下地面控制点坐标及其... 详细信息

为向室内定位技术定位精度及抗干扰能力提供高精度数据对比标准,提出单目视觉空间移动靶位姿测量方法。结合机器视觉投影矩阵求解与摄影测量后方交会技术,实现任意靶位姿下的相机外参数求解。首先,通过世界坐标系下地面控制点坐标及其像面坐标,计算真实相机站位;随后,根据靶点初始世界坐标及其实时像面坐标,求解虚拟相机站位;最后,根据虚拟及真实相机站位外参数,将靶点初始世界坐标变换至靶点实时世界坐标。实验结果表明,在10 m×4.5 m×3.8 m测量空间中,靶位移距离测量误差X方向均方根误差(RMSE)为0.3583 mm,Y方向RMSE为0.3509 mm,Z方向RMSE为1.4752 mm。靶姿态角φ测量RMSE为0.0940°,ω测量RMSE为0.0893°,κ测量RMSE为0.0254°。满足大范围移动载体的高精度实时定位定姿需求。

关键词：空间移动靶单目视觉虚拟相机站位实时定位实时定姿

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磁性微柱阵列制备及驱动研究

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传感技术学报 2022年第8期35卷 1033-1038页

作者：许婧怡张帆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学先进光电子器件与系统创新引智基地北京100192

在体外对细胞施加力学刺激并观测其响应是细胞力学研究的重要手段,磁性微柱阵列既能测量细胞牵引力,又能够施加定量力学刺激,但现有磁性微柱阵列制备工艺存在尺寸较大、工艺复杂等问题。提出了一种使用干性纳米颗粒,采用二次铸模法制备3... 详细信息

在体外对细胞施加力学刺激并观测其响应是细胞力学研究的重要手段,磁性微柱阵列既能测量细胞牵引力,又能够施加定量力学刺激,但现有磁性微柱阵列制备工艺存在尺寸较大、工艺复杂等问题。提出了一种使用干性纳米颗粒,采用二次铸模法制备3μm直径磁性微柱阵列的方法,并使用0.32 T的磁场对其进行驱动,得到最大偏转位移为0.6μm。此外,还使用在PDMS微柱中嵌入磁性微球的建模方式得到刚度为54.31 nN/μm的磁性微柱。并且针对磁性微柱整体在显微图像中呈现黑色,微柱的顶面圆心坐标不容易使用常规方法提取的问题,提出了适用于磁性微柱阵列的图像处理算法。为细胞在体外施加力学刺激并进行原位测量提供了新的思路。

关键词：生物微机电系统磁性微柱阵列细胞牵引力测量细胞力学刺激干性纳米颗粒法

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软体心脏固定器柔性支撑臂变刚度性能分析与测试

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中国测试 2020年第6期46卷 140-146页

作者：李祥伟何彦霖孙广开孟凡勇宋言明北京信息科技大学光电测试技术与仪器教育部重点实验室北京100016

为解决目前非体外循环冠状动脉旁路移植术中所用心脏固定器刚度无法调节、易引起心表组织出血造成副损伤的问题,设计一种基于颗粒堵塞原理的变刚度软体心脏固定器,并探究其柔性支撑臂变刚度性能。将柔性支撑臂简化为悬臂梁模型,利用悬... 详细信息

为解决目前非体外循环冠状动脉旁路移植术中所用心脏固定器刚度无法调节、易引起心表组织出血造成副损伤的问题,设计一种基于颗粒堵塞原理的变刚度软体心脏固定器,并探究其柔性支撑臂变刚度性能。将柔性支撑臂简化为悬臂梁模型,利用悬臂梁模型进行在不同填充颗粒、不同悬臂梁长度、不同负压下的力-位移测量实验。实验测得填充颗粒的直径越小、支撑臂的长度越短、负压越大,支撑臂所承受的力越大,支撑臂的刚度与负压大小成正比,支撑臂在0~10 mm的位移内承受的最大力能够达到2.4 N。研究结果表明:填充颗粒的大小、支撑臂长度、负压大小对柔性支撑臂变刚度性能都有一定的影响。

关键词：软体心脏固定器颗粒堵塞原理悬臂梁模型变刚度性能测试

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基于四芯光纤光栅的微型三轴振动传感器研究

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中国激光 2024年第17期51卷 249-257页

作者：唐翔辛璟焘李昆吴俊董明利北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广东广州511462 北京空间机电研究所北京100089

针对微振动检测的需求,提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法,利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测,通过交错组合两根四芯光纤,实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型,通过结合四芯光纤... 详细信息

针对微振动检测的需求,提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法,利用单根四芯光纤实现了两个方向上的振动监测,通过交错组合两根四芯光纤,实现了三个不同轴向上的微振动监测。根据传感器的理想理论模型,通过结合四芯光纤的弯曲传感原理,得到传感器灵敏度的计算方法;通过有限元仿真,优化了传感器的结构参数;通过显微成像封装平台,完成了尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的传感器的装配与封装;最后进行了实验测试与传感器性能分析。实验结果表明:传感器的特征频率为450 Hz,工作频段为10~300 Hz,传感器在x、y、z方向上的灵敏度分别为30.5、32.07、29.38 pm/g(g为重力加速度)。该传感器满足微振动测量轻量化的应用需求,在微振动测量等领域中有着重要的应用价值。

关键词：传感器振动分析多芯光纤光栅三轴振动传感器

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最小化重投影误差的手眼标定优化算法

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激光杂志 2021年第1期42卷 104-108页

作者：马清华燕必希董明利孙鹏北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程。以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代... 详细信息

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程。以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代价函数,获得最优的手眼关系标定值。实验结果证明了该方法的具有较好的稳定性和精确性,算法求解了10次实验结果,手眼标定矩阵的最大重投影误差为1.037个像素,波动值为0.007像素。与最小化代数误差的优化方法和线性优化分步估计方法相比,提高了手眼标定的求解精度。

关键词：视觉传感器手眼标定重投影误差矩阵直积

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集成光学陀螺敏感单元的最新进展

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激光与光电子学进展 2021年第7期58卷 64-74页

作者：毕付张东亮鹿利单祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光纤传感与系统北京实验室北京100016

集成光子技术引领了小型化光学器件的发展,可以在单块芯片上实现非常复杂的功能。许多集成光学器件,如分光器、谐振器、激光器、放大器、滤波器和调制器等均已实现单片集成或者混合集成,各国在设计、制造复杂的光子集成器件投入了大量... 详细信息

集成光子技术引领了小型化光学器件的发展,可以在单块芯片上实现非常复杂的功能。许多集成光学器件,如分光器、谐振器、激光器、放大器、滤波器和调制器等均已实现单片集成或者混合集成,各国在设计、制造复杂的光子集成器件投入了大量的研究工作。通过集成光学技术制造的光学陀螺仪可以有效减小陀螺仪的重量和尺寸,降低成本和功耗,并增加系统的可靠性,性能指标也逐渐提升,具有良好的发展潜力。本文介绍了国内外集成光学陀螺仪敏感单元的研究状况,简要分析了当前通过采用不同材料平台和新型谐振结构设计提升集成光学陀螺仪性能的研究特点,期望有助于该领域的研究人员对集成光学陀螺技术的最近进展有比较全面的了解。

关键词：集成光学陀螺谐振腔惯性器件

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应用于集成光学陀螺敏感单元的硅基微环谐振腔

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激光与光电子学进展 2022年第13期59卷 269-276页

作者：孙道鑫张东亮毕付鹿利单周哲海祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光纤传感与系统北京实验室北京100016

硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环... 详细信息

硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环谐振腔的品质因子、精细度与耦合系数、传输损耗的内在关系。在此基础上,选取典型结构参数设计版图,基于无源硅基光子集成工艺的多项目晶圆流片制备了双微环谐振腔器件。测试结果表明,当微环半径为500μm、波导与微环的耦合系数为0.3时,在工作波长1550 nm附近微环的自由光谱范围为0.182 nm,3 dB带宽为0.045 nm,精细度为4.04,品质因子约为3.4×10^(4)。本研究结果为双微环谐振腔的进一步优化设计提供了依据。

关键词：集成光学陀螺双微环谐振腔绝缘体上硅耦合系数品质因子

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MG-Y激光器波长温度特性研究

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半导体光电 2021年第6期42卷 818-822,838页

作者：陈振华王永千张旭任帅祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 天津大学天津300072

为了探究调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在光纤传感应用中的温度适应性,设计并搭建了波长稳定性为0.6 pm的测试系统,分别对MG-Y激光器内外不同温度下的波长特性进行分析,采用25℃温度下20 pm间隔的查找表进行实验。结果表明当内部温度为25... 详细信息

为了探究调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在光纤传感应用中的温度适应性,设计并搭建了波长稳定性为0.6 pm的测试系统,分别对MG-Y激光器内外不同温度下的波长特性进行分析,采用25℃温度下20 pm间隔的查找表进行实验。结果表明当内部温度为25℃、外界温度在-20~50℃范围内以10℃步进时,92.30%的波长漂移量在±7 pm内,内外温差±5℃范围内波长最大漂移量为3 pm;当外界温度为25℃、内部温度在25~30℃范围内以1℃步进时,波长调谐段切换处会出现跳模现象,调谐段内近似线性调谐,调谐系数区间为85~115 pm/℃,证明MG-Y激光器的最佳温度应控制在内外温差±5℃范围内,为解决温度变化造成的波长漂移问题提供了参考。

关键词： MG-Y激光器温度特性波长漂移温度控制

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基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法

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电子测量与仪器学报 2023年第3期37卷 11-20页

作者：谢巧雪马宗庆祝连庆朱疆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

光学相干断层扫描(OCT)图像中存在的散斑噪声会掩盖视网膜重要的形态学细节,妨碍视网膜病变的观察和临床诊断。提出了一种基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法,基于残差策略改进生成对抗网络模型结构,并融合结构相似... 详细信息

光学相干断层扫描(OCT)图像中存在的散斑噪声会掩盖视网膜重要的形态学细节,妨碍视网膜病变的观察和临床诊断。提出了一种基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法,基于残差策略改进生成对抗网络模型结构,并融合结构相似性损失约束模型优化,实现散斑噪声抑制,同时增强对视网膜结构细节的保留。在杜克大学发布的SD-OCT公开数据集上的实验表明,所提算法的峰值信噪比和边缘保持指数分别为28.08和0.960,优于所对比的其他去噪方法,且适用于其他来自A2A SD-OCT研究的公开数据集。

关键词：光学相干断层成像视网膜图像去噪生成对抗网络结构相似损失

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