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激光与光电子学进展 2019年第7期56卷 1-14页

作者：吴华钦王昊宇谢文明李志芳吴淑莲李晖福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室暨福建省光子技术重点实验室福建福州350007

光声成像技术通过检测光声效应中的超声信号,克服了光在生物组织体传输过程中的强散射作用,突破了传统光学成像的成像深度浅以及声学成像的对比度低的局限,在早期癌症检测中具有广泛的应用前景,有望成为肿瘤的诊断、定位、分期和治疗的... 详细信息

光声成像技术通过检测光声效应中的超声信号,克服了光在生物组织体传输过程中的强散射作用,突破了传统光学成像的成像深度浅以及声学成像的对比度低的局限,在早期癌症检测中具有广泛的应用前景,有望成为肿瘤的诊断、定位、分期和治疗的有效手段。主要阐述了光声成像技术原理及其在早期癌症检测和治疗中的国内外临床应用研究现状,展望了光声成像技术在生物医学的应用潜力,分析了其未来的发展趋势和局限性。

关键词：成像系统光声成像早期癌症检测应用

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激光诱导液体微射流效应及其在医学领域的应用

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激光与光电子学进展 2021年第11期58卷 43-50页

作者：吕茗萱石晓卫薛建伟吴灵锦张先增福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室光电与信息工程学院福建福州350007

激光诱导液体微射流技术是利用激光在狭小腔室内诱导空化泡产生的高速微射流切割靶组织的医疗手段,具有热损伤小、精度高、微创、对膜或血管等弹性组织具有高度选择性等优点。介绍了激光诱导的微射流产生机理和典型微射流系统结构,综述... 详细信息

激光诱导液体微射流技术是利用激光在狭小腔室内诱导空化泡产生的高速微射流切割靶组织的医疗手段,具有热损伤小、精度高、微创、对膜或血管等弹性组织具有高度选择性等优点。介绍了激光诱导的微射流产生机理和典型微射流系统结构,综述了其在医学领域的应用与研究进展,总结了制约激光诱导微射流技术临床应用的关键问题,并对激光诱导微射流技术的医学应用前景进行了展望。

关键词：激光光学激光诱导空泡效应微射流水刀外科手术手术器械

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500万像素虹膜识别镜头设计

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应用光学 2017年第2期38卷 292-297页

作者：吴锦昇林峰福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350007

随着虹膜识别技术的深入研究,虹膜识别技术有望在移动支付领域被广泛运用。针对目前虹膜识别镜头体积和质量较大,使用Zemax光学设计软体设计一款三片式非球面结构紧凑的500万像素虹膜识别镜头。该镜头工作距离是170mm^250mm,F#为3,镜头... 详细信息

随着虹膜识别技术的深入研究,虹膜识别技术有望在移动支付领域被广泛运用。针对目前虹膜识别镜头体积和质量较大,使用Zemax光学设计软体设计一款三片式非球面结构紧凑的500万像素虹膜识别镜头。该镜头工作距离是170mm^250mm,F#为3,镜头总长为4.43mm,光学畸变小于2%,TV畸变小于0.5%,相对照度最低大于0.6。匹配使用APTINA公司一款0.635cm(1/4英寸)CMOS,奈奎斯特频率为357lp/mm,在1/2奈奎斯特频率处MTF均大于0.2,总像素可达到500万像素。最后对镜头进行了像质评价和容差分析,结果表明,该镜头满足各项光学指标要求。

关键词：光学设计非球面虹膜镜头电视畸变

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30mm～110mm大孔径红外变焦热像镜头设计

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应用光学 2016年第5期37卷 752-758页

作者：曾振煌林峰福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350007

变焦系统可在大范围内快速寻找、搜索目标,同时能在小范围内对目标物体进行更加细致的观察。因此红外变焦光学系统在国防、工业等领域的应用与需求不断增长。对连续变焦镜头的设计理论、设计方法进行介绍,利用Zemax软件设计了一款连续... 详细信息

变焦系统可在大范围内快速寻找、搜索目标,同时能在小范围内对目标物体进行更加细致的观察。因此红外变焦光学系统在国防、工业等领域的应用与需求不断增长。对连续变焦镜头的设计理论、设计方法进行介绍,利用Zemax软件设计了一款连续变焦的红外镜头,变焦范围为30mm^110mm,工作波段在8μm^12μm,F~#为1.0,配合一款320像素×240像素的非制冷探测器使用,探测器像元尺寸为25μm×25μm,光学系统的总长小于230mm,整个系统由7片透镜组成,并且只使用了锗一种材料,所有表面均为球面。实验结果表明:在短焦30 mm时,系统MTF值在20lp/mm处均大于0.3;长焦110mm时,系统MTF值在20lp/mm处大于0.317 4。最后对红外变焦系统进行了容差分析,得出一组较为宽松的公差。

关键词：红外变焦系统大孔径 MTF

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生物组织纤维状结构空间取向的精准表征与应用

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中国激光 2020年第2期47卷 14-27页

作者：刘智毅孟佳邱建榕韩涛王迪卓双木丁志华浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350007

纤维状结构是生物组织的一种基本结构形式。疾病的发生和演化常常伴随着纤维状结构空间取向的相应变化。对生物组织内纤维状结构空间取向的定量表征方法和主要应用进行了简单综述,着重介绍了空间取向信息在几种重要疾病模型中的研究进展... 详细信息

纤维状结构是生物组织的一种基本结构形式。疾病的发生和演化常常伴随着纤维状结构空间取向的相应变化。对生物组织内纤维状结构空间取向的定量表征方法和主要应用进行了简单综述,着重介绍了空间取向信息在几种重要疾病模型中的研究进展,包括伤口愈合、骨关节炎、乳腺癌、腹膜癌扩散、脑损伤等,并在特定的人工组织模型中探究了组织结构与功能的关系。对生物组织纤维状结构的高灵敏、高精度描述,为研究疾病的发生和演化提供了新思路和手段,有望实现特定疾病的早期诊断和病理机制的深入理解。最后,对该方法的应用前景进行了展望。

关键词：医用光学纤维状结构空间取向三维空间结构骨关节炎癌症类脑组织多光子成像

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基于拉曼光谱技术的精子评筛研究进展

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中国激光 2023年第15期50卷 90-100页

作者：黄祖芳李玉玲杜生荣孙艳王佳睿张群陈荣福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350117 福建省妇幼保健院辅助生殖中心福建福州350001

全球成年男性的精子质量呈明显下降趋势。精子质量下降与男性不育虽并非线性关系,但显然与低生育力密切相关。辅助生殖技术针对不育男性精子水平低、形态和运动活力异常等常见问题,通过评估和筛选优质精子,提供了解决男性不育问题的主... 详细信息

全球成年男性的精子质量呈明显下降趋势。精子质量下降与男性不育虽并非线性关系,但显然与低生育力密切相关。辅助生殖技术针对不育男性精子水平低、形态和运动活力异常等常见问题,通过评估和筛选优质精子,提供了解决男性不育问题的主要技术方案。现有临床研究局限于精子形貌和活力等特征参数的筛选,缺乏针对精子DNA损伤情况的无损评筛手段。本文首先介绍了精子无损评筛技术在辅助生殖领域男科的应用需求以及显微拉曼光谱技术的基本原理,继而对基于拉曼光谱技术的精子研究进行了综述,综合分析探讨了精子的拉曼光谱检测和光谱特征,聚焦精子DNA损伤的拉曼光谱响应问题,最后讨论和展望了精子无损评筛技术的发展前景。

关键词：医用光学拉曼光谱精子 DNA损伤评估筛选统计分析

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基于柱弥散光源体内辐照的前列腺扫描光声成像仿体实验

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物理学报 2015年第20期64卷 372-378页

作者：彭东青谢文明吴淑莲唐嘉铭李志芳李晖福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学教育部重点实验室光子技术福建省重点实验室福州350007 集美大学理学院厦门361021 福建工程学院信息科学与工程学院福州350118

光声成像技术是一种非常有前景的前列腺早期检测与成像的新技术.在现有前列腺光声成像技术中,通常采用的腺体外光源辐照方式由于受外围组织的影响,容易减弱深部前列腺组织的光能量吸收,导致辐照范围减小,引起光声成像深度不足,难以实现... 详细信息

光声成像技术是一种非常有前景的前列腺早期检测与成像的新技术.在现有前列腺光声成像技术中,通常采用的腺体外光源辐照方式由于受外围组织的影响,容易减弱深部前列腺组织的光能量吸收,导致辐照范围减小,引起光声成像深度不足,难以实现无损前列腺癌的检测.本文基于前列腺组织的结构特征,依据一种以柱状弥散光纤在尿道对前列腺实施光辐照、并利用外置于直肠内的长焦区聚焦式超声换能器检测光声信号的前列腺光声扫描成像技术,构建了光声成像实验系统,开展了仿体实验.测试结果表明,系统能够实现样品中吸收体的定位和成像,结合柱弥散光源体内辐照可使成像深度提高,同时侧向成像范围也较大.初步结果表明,借助柱弥散光源进行体内光辐照的光声信号新激发方式结合长焦区超声探头在前列腺癌早期无创诊断上具有潜在的应用前景.

关键词：医用光学技术弥散光源前列腺光声成像

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基于Zemax的双视场胶囊内窥镜设计

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激光与光电子学进展 2020年第18期57卷 368-373页

作者：黄锦煖贺艳芳林峰福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室福建福州350007 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007

目前市售胶囊内窥镜仅能观察到前方视场,而人体内肠道组织的褶皱和回环会导致大量后方视野出现盲区。设计了一种可以同时对前后方视场进行成像的胶囊物镜,该物镜的前方视场为0°~80°,侧后方视场为50°~80°。该物镜总... 详细信息

目前市售胶囊内窥镜仅能观察到前方视场,而人体内肠道组织的褶皱和回环会导致大量后方视野出现盲区。设计了一种可以同时对前后方视场进行成像的胶囊物镜,该物镜的前方视场为0°~80°,侧后方视场为50°~80°。该物镜总长为15.6 mm,最大径向直径为8 mm。该物镜搭配OH02A10成像芯片可满足高分辨率(89 lp/mm处的最大截止频率大于0.5)的要求,且具有良好的成像质量。

关键词：医用光学胶囊内窥镜成像系统 Zemax软件双视场系统

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指纹静脉多模识别光学系统的设计

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激光与光电子学进展 2018年第9期55卷 364-370页

作者：叶文炜何丽鹏林峰福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室福建福州350007 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007

设计了一款可同时提取人体指纹及静脉图像的红外与可见光共焦光学系统。该系统由10片球面透镜组成,系统焦距为10mm,视场角为34°,F数为2.4。为减小仪器体积,系统的共轭距控制在120mm以内。利用ZEMAX软件对系统进行了优化,结果表明,... 详细信息

设计了一款可同时提取人体指纹及静脉图像的红外与可见光共焦光学系统。该系统由10片球面透镜组成,系统焦距为10mm,视场角为34°,F数为2.4。为减小仪器体积,系统的共轭距控制在120mm以内。利用ZEMAX软件对系统进行了优化,结果表明,不同波长的光线严格成像于同一像面;在系统要求的空间频率164lp/mm处,调制传递函数值大于0.4;所有视场弥散斑的大小均小于成像器件的最小像元尺寸,畸变小于1%。系统公差分析表明,该设计符合生产制造要求。

关键词：光学设计多模识别共焦系统公差分析

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可连续变倍双远心系统设计及其凸轮曲线分析

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激光与光电子学进展 2020年第5期57卷 210-216页

作者：叶文炜黄锦煖周天福林峰福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室福建福州350007 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007

为满足机器视觉系统对可变倍双远心系统的需求,设计了一款可实现连续变倍的双远心镜头。该系统的放大倍率为-0.50×至-0.20×,物方视场可观测的直径范围为22~55mm,可满足低畸变(各倍率段均小于0.1%)、高分辨率(77.5lp/mm处均大... 详细信息

为满足机器视觉系统对可变倍双远心系统的需求,设计了一款可实现连续变倍的双远心镜头。该系统的放大倍率为-0.50×至-0.20×,物方视场可观测的直径范围为22~55mm,可满足低畸变(各倍率段均小于0.1%)、高分辨率(77.5lp/mm处均大于0.30)、高远心度(各倍率段均小于0.1°)等设计要求,在使用过程中同时具有对物面、像面位移不敏感和可连续变倍检测的优点。重点介绍两种求解变倍凸轮曲线的方法,并进行相互验证,验证结果表明了凸轮曲线数据的准确性,这对变倍系统的后期生产加工具有重要作用。

关键词：光学设计机器视觉变倍双远心系统凸轮曲线

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