检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2024年第21期51卷 35-49页

作者：黎昕然陈嘉杰王美婷郑晓敏杜鹏钟义立戴小祺屈军乐邵永红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 深圳大学医学部生物医学工程学院医学超声关键技术国家地方联合工程实验室广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室广东深圳518060

结构光照明显微成像(SIM)技术是一种在超分辨显微成像领域极具代表性的技术。尽管结构光照明能够提升空间分辨率,但其在实现超分辨过程中需要采集多幅图像,而且,诸如样本厚度不一、结构光平移的系统误差及环境噪声等因素均可能会对SIM... 详细信息

结构光照明显微成像(SIM)技术是一种在超分辨显微成像领域极具代表性的技术。尽管结构光照明能够提升空间分辨率,但其在实现超分辨过程中需要采集多幅图像,而且,诸如样本厚度不一、结构光平移的系统误差及环境噪声等因素均可能会对SIM成像质量产生影响。为解决这些问题,神经网络技术被引入SIM图像处理中。目前,常用的算法模型有卷积神经网络(CNN)及其变体以及生成对抗网络(GAN),它们通过训练样本来分析和纠正上述系统误差,提高时间分辨率,实现快速超分辨成像。据查,目前尚未有文章对于基于深度学习算法的结构光照明显微技术进行综合分析。鉴于此,本文介绍了SIM的基础原理并分析了深度学习算法近年来在提高SIM系统性能方面的应用,并对SIM技术未来的发展方向和面临的挑战进行了前瞻性探讨。

关键词：结构化照明显微系统卷积神经网络超分辨显微成像图像处理

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基于深度学习的微藻自动检测系统研究

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 177-189页

作者：向睿捷刘浩路珍肖泽宇刘海鹏王寅初彭晓严伟深圳大学物理与光电工程学院深圳市光子学与生物光子学重点实验室光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060 中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 国家基础学科公共科学数据中心北京100190

目的微藻养殖产业规模巨大,在养殖过程中微藻易受杂菌和其他污染物的影响,因此需要定期对微藻进行检测,以确定其生长情况。现有的光学显微成像法和光谱分析法对实验人员、实验设备及场地的要求较高,无法做到实时快速检测。为了实现实... 详细信息

目的微藻养殖产业规模巨大,在养殖过程中微藻易受杂菌和其他污染物的影响,因此需要定期对微藻进行检测,以确定其生长情况。现有的光学显微成像法和光谱分析法对实验人员、实验设备及场地的要求较高,无法做到实时快速检测。为了实现实时快速检测,需要一套检测要求低、速度快的实时微藻检测系统。方法本文开发了一种基于深度学习的微藻检测系统,通过搭建一套基于明场成像的显微成像设备,使用采集的图像训练基于YOLOv3的神经网络,并将训练好的神经网络部署到微型计算机,从而实现了实时便携微藻检测。本文对特征提取网络进行改进,包括引入跨区域残差连接机制和注意力选择机制,另外还将优化器改为Adam优化器,使用多阶段多方法组合策略。结果加载跨区域残差连接机制时最高平均精度(mAP)值为0.92。通过与人工结果进行对比,得到检测误差为2.47%。结论该系统能够实现微藻实时便携检测,提供较为准确的检测结果,可以应用于微藻养殖中的定期检测。

关键词：微藻检测术明场显微术深度学习目标识别

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平场复用多焦点结构光照明超分辨显微成像

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物理学报 2022年第4期71卷 343-351页

作者：葛阳阳何灼奋黄黎琳林丹樱曹慧群屈军乐于斌深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060 深圳大学化学与环境工程学院深圳518060

多焦点结构光照明显微技术(multifocal structured illumination microscopy,MSIM)能在50μm的成像深度内和1Hz的成像速度下实现两倍于衍射极限分辨率的提升,相比传统的宽场结构光照明显微技术,具有较大的成像深度和层析能力,更适合应... 详细信息

多焦点结构光照明显微技术(multifocal structured illumination microscopy,MSIM)能在50μm的成像深度内和1Hz的成像速度下实现两倍于衍射极限分辨率的提升,相比传统的宽场结构光照明显微技术,具有较大的成像深度和层析能力,更适合应用于厚样品的长时程三维超分辨成像.然而,MSIM存在成像速度慢、图像处理过程复杂等问题.本文提出了一种基于平场复用多焦点结构光照明的快速超分辨显微成像方法和系统(flat-field multiplexed MSIM,FM-MSIM),通过在照明光路中插入光束整形器件,将高斯光束转变为均为分布的平顶光束,提高激发点阵的强度均匀性和扩大视场;通过将每个衍射受限的激发点沿y方向延长,形成新的多路复用多焦点阵照明图案,提高能量利用率,减少扫描步数,进而提高成像速度和信噪比;结合基于多重测量矢量模型的稀疏贝叶斯学习图像重构算法,简化图像重构步骤,在保证空间分辨率的同时实现至少4倍于传统MSIM的成像速度.在此基础上,利用搭建的FM-MSIM系统进行了BSC细胞微管样片和小鼠肾切片标准样片的超分辨成像实验,实验结果证明了该系统的快速三维超分辨成像能力,对于MSIM的发展具有重要的意义.

关键词：多焦点结构光照明显微技术超分辨成像平场照明贝叶斯学习算法

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基于二维光谱干涉的太赫兹时域光谱单次探测技术

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中国激光 2025年第7期 221-228页

作者：何文钊陈星宇林庆钢蔡懿曾选科徐世祥深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳市微纳光子信息技术重点实验室中国计量大学光学与电子科技学院

单次太赫兹时域光谱探测技术可以对某些不可逆或低重复率事件进行有效探测。通过结合二维光谱干涉和共线自参考光谱干涉方案，提出了一种新型太赫兹时域光谱单次探测技术。该技术在此前的共线自参考光谱干涉方案基础上，对入射的探测光... 详细信息

单次太赫兹时域光谱探测技术可以对某些不可逆或低重复率事件进行有效探测。通过结合二维光谱干涉和共线自参考光谱干涉方案，提出了一种新型太赫兹时域光谱单次探测技术。该技术在此前的共线自参考光谱干涉方案基础上，对入射的探测光偏振方向及探测晶体角度进行了优化，有效提升了探测的光学调制度。通过引入二维光谱干涉替代一维光谱干涉，增大了单次探测的信息容量，实现了信噪比的提升。实验结果表明，二维光谱干涉的引入使得探测信噪比相比于共线自参考光谱干涉方案提高了近2.2倍，测得信噪比高达166.7∶1。该技术能克服传统电光取样的“过旋”问题，为低重复频率的强太赫兹场及其应用提供了一种有效的探测手段。

关键词：太赫兹时域光谱电光取样单次测量干涉光谱

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贝塞尔光束自重建的理论模拟与实验验证

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激光与光电子学进展 2022年第6期59卷 286-293页

作者：谢家俊许杭史余文慧胡睿屈军乐刘丽炜深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室广东深圳518060

贝塞尔光束具有无衍射、自重建等特性,在光镊、生物成像等领域具有重要的应用价值。基于角谱理论,分析了贝塞尔光束被障碍物遮挡后的自重建行为,提出利用互相关系数来表征贝塞尔重建光束和原光束截面光强分布的相似性,从而在理论模拟中... 详细信息

贝塞尔光束具有无衍射、自重建等特性,在光镊、生物成像等领域具有重要的应用价值。基于角谱理论,分析了贝塞尔光束被障碍物遮挡后的自重建行为,提出利用互相关系数来表征贝塞尔重建光束和原光束截面光强分布的相似性,从而在理论模拟中确定恢复距离,并得到障碍物不同参数对贝塞尔光束自重建的影响。理论模拟结果表明,恢复距离和障碍物大小并非简单的线性关系,障碍物只有在阻挡更多的光束旁瓣时,恢复距离才会增加,而且离轴障碍物比轴上障碍物需要更长的恢复距离;对于轴上障碍物而言,当其尺寸小于高阶贝塞尔光束的中空区域时,高阶贝塞尔光束有着更强的自愈能力。同时进行了实验验证,利用空间光调制器产生可调控的贝塞尔光束用于验证仿真结果,实验结果与仿真结果吻合,说明基于角谱理论的互相关系数法可以用于精准验证贝塞尔光束的自重建特性。

关键词：医用光学与生物技术贝塞尔光束自重建角谱理论空间光调制器

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基于反萃空转的高效无机钙钛矿太阳电池

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深圳大学学报（理工版） 2022年第4期39卷 377-382页

作者：闫慧博周定坚黄金成刘均王明罗忠明罗溪田梦瑶郑婷李贵君徐平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

铯铅碘二溴(CsPbI_(2)Br)钙钛矿具备合适的容忍因子与良好的热稳定性,是无机钙钛矿太阳电池的理想材料,而其转化效率低、工艺重复性差的缺陷,阻碍了CsPbI_(2)Br太阳电池性能的进一步提高.研究CsPbI_(2)Br无机钙钛矿太阳电池的制备工艺发... 详细信息

铯铅碘二溴(CsPbI_(2)Br)钙钛矿具备合适的容忍因子与良好的热稳定性,是无机钙钛矿太阳电池的理想材料,而其转化效率低、工艺重复性差的缺陷,阻碍了CsPbI_(2)Br太阳电池性能的进一步提高.研究CsPbI_(2)Br无机钙钛矿太阳电池的制备工艺发现,成膜环境对CsPbI_(2)Br薄膜的均匀性、光学性质及器件性能重复性具有较大影响.提出采用反萃空转辅助生长工艺提升CsPbI_(2)Br薄膜的晶粒尺寸,提高结晶度,降低缺陷态密度,并获得14.1%的CsPbI_(2)Br太阳电池光电转换效率.反萃空转辅助生长工艺降低了周围环境氛围对薄膜质量的影响,提高了器件制备的可重复性.

关键词：光电子技术无机钙钛矿太阳电池 CsPbI_(2)Br 反萃空转辅助生长功率转化效率

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基于积分宽度法测量发光二极管结温方法的研究

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光电子．激光 2023年第4期34卷 344-350页

作者：蒋福春荆利青刘文武红磊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

本文提出了一种基于光谱积分宽度法来测量发光二极管(light emitting diode, LED)结温的新方法,并进行了理论分析和实验研究。本方法主要分为光谱数据采集、定标函数的测定和结温测量三个过程。首先,为了测量成本的降低和精度的提高而... 详细信息

本文提出了一种基于光谱积分宽度法来测量发光二极管(light emitting diode, LED)结温的新方法,并进行了理论分析和实验研究。本方法主要分为光谱数据采集、定标函数的测定和结温测量三个过程。首先,为了测量成本的降低和精度的提高而采用在正常工作电流下采集LED光谱数据,并通过采用不同温度下的光谱积分宽度与选定的某一基准状态下的值逐差可得到线性度达0.99以上的定标函数,并通过此定标函数可实时测定任意状态下的结温。其次,为了比较本方法测量结温的精确性,分别对单色和白光LED采用本方法和业界主流的正向电压法,通过自行设计的基于积分宽度法结温测量系统和美国Mentor Graphics公司的T3Ster型仪器的测量结果进行比较,两种方法测出的结温最大偏差为2.1℃,在可接受的误差范围内。实验结果表明积分宽度法测结温具有高效便捷且低成本的的特点,具有一定的应用前景。

关键词：发光二极管(LED) 积分宽度结温光谱分布自加热效应

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微通道板增益均匀性理论研究

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激光与光电子学进展 2022年第23期59卷 280-286页

作者：邓珀昆林楷宣罗秋燕龙井华王东雷云飞黄峻堃王勇蔡厚智刘进元牛丽红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

门控分幅相机工作过程中,选通脉冲传输衰减效应会大幅度削弱微通道板(MCP)微带线的增益,影响相机性能。本文建立了选通电压脉冲在MCP微带线上的传输衰减模型,对MCP增益均匀性进行了理论模拟。模拟结果表明,电压脉冲在MCP微带传输时,其... 详细信息

门控分幅相机工作过程中,选通脉冲传输衰减效应会大幅度削弱微通道板(MCP)微带线的增益,影响相机性能。本文建立了选通电压脉冲在MCP微带线上的传输衰减模型,对MCP增益均匀性进行了理论模拟。模拟结果表明,电压脉冲在MCP微带传输时,其幅值呈指数式衰减。当衰减系数为0.0041 Np/mm时,电压幅值在40 mm处衰减至原来的85%,MCP增益衰减至原来的29%。模拟了直流电压补偿、微带末端反射补偿及宽度渐变微带线补偿这三种方法对MCP增益均匀性的影响。结合三种补偿方法得到微带线补偿模型;当微带线最小宽度取4 mm时,电压传输幅值维持在94%以上,MCP增益维持在66%。

关键词：超快光学超快诊断微通道板增益均匀性脉冲衰减微带线

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权重依赖荧光寿命成像检测甘油-水混合物黏度

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生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1221-1230页

作者：罗腾赵谊华陆原严伟屈军乐深圳大学物理与光电工程学院深圳市光子学与生物光子学重点实验室光电子器件与系统教育部广东省重点实验室深圳518060 深圳大学第六附属医院/华中科技大学协和深圳医院深圳518060

目的基于荧光寿命成像技术,提出一种黏度检测的新方法,并评估不同权重荧光寿命在区分甘油-水混合物黏度的能力,从而提供对黏度区分的准确度和可靠性。方法采用电子学中的权重依赖原理,分别引入了振幅加权平均荧光寿命(τ_(m))和强度加... 详细信息

目的基于荧光寿命成像技术,提出一种黏度检测的新方法,并评估不同权重荧光寿命在区分甘油-水混合物黏度的能力,从而提供对黏度区分的准确度和可靠性。方法采用电子学中的权重依赖原理,分别引入了振幅加权平均荧光寿命(τ_(m))和强度加权平均荧光寿命(τ_(i))。通过τ_(m)和τ_(i)检测甘油-水混合物黏度变化。振幅加权平均荧光寿命反映了荧光信号振幅与时间的关系,而强度加权平均荧光寿命则关注荧光信号强度的时变特性。结果τ_(m)和τ_(i)两种结果相互佐证,这不仅提高了对甘油-水混合物黏度变化的可靠性,同时也揭示了τ_(m)和τ_(i)在检测过程中的独特作用。尽管τ_(m)在捕捉荧光信号振幅变化方面发挥了关键作用,然而,τ_(i)在考虑荧光信号强度的时变特性时表现出更高的黏度检测准确度。特别值得注意的是,由于τ_(i)更为敏感,微环境黏度检测可以直接利用τ_(i)进行分析。这为实时、高灵敏度的微流体黏度监测提供了更为便捷的途径。通过对τ_(m)和τ_(i)的综合利用,不仅能够更全面、准确地了解甘油-水混合物的黏度信息,而且可以根据具体需求选择更为适用的参数进行深入分析。结论振幅加权和强度加权的结合可以在不同条件下更为灵敏地识别黏度的微小变化。这种方法的创新之处在于其对多参数的同时关注,提高了对黏度变化的敏感性和可分辨性。因此,这种权重依赖的荧光寿命成像技术不仅为甘油-水混合物的黏度探测提供了一种全新的方法,同时也为微流体、流变学以及新型功能材料研究等领域提供了有力的分析手段。

关键词：荧光寿命黏度权重甘油

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机器学习在可穿戴智能传感系统中的应用与进展

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科学通报 2023年第34期68卷 4630-4641页

作者：王文君郑丽敏程泓宇徐小维孟博深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060 南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院) 广东省华南结构性心脏病重点实验室广州519041

近些年,随着传感器和集成电路制造工艺的高速发展,可穿戴设备的应用越来越多;同时,利用人工智能和机器学习方法来辅助和促进可穿戴系统的应用也得到了广泛的研究.机器学习辅助的可穿戴智能传感系统可以跟踪监测人体活动和生命体征信号,... 详细信息

近些年,随着传感器和集成电路制造工艺的高速发展,可穿戴设备的应用越来越多;同时,利用人工智能和机器学习方法来辅助和促进可穿戴系统的应用也得到了广泛的研究.机器学习辅助的可穿戴智能传感系统可以跟踪监测人体活动和生命体征信号,在人机交互、数字健康乃至临床诊断等领域具有重要的应用前景.本文详细介绍和讨论了近期可穿戴传感器件、机器学习算法及其辅助可穿戴传感应用等研究进展,并探讨了机器学习辅助的可穿戴传感系统面临的挑战,总结了有待改进之处.同时,本文也针对机器学习在可穿戴传感系统中的进一步应用提出了潜在的解决方案和可能的发展方向.

关键词：智能传感可穿戴系统机器学习柔性电子

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