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介质微球超分辨光学成像:原理、技术与应用
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作者 李红梅 闫胤洲 蒋毅坚 《北京工业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期100-120,共21页
光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色,为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而,传统光学显微系统受到衍射极限的制约,最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来,突破衍射极限、实现更高成... 光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色,为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而,传统光学显微系统受到衍射极限的制约,最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来,突破衍射极限、实现更高成像分辨率成为显微成像领域的研究热点。介质微球透镜通过调控光场,能够将入射光束聚焦于微球底部的极窄区域形成光子纳米射流,打破了阿贝(Abbe)衍射极限,使出射光束半峰全宽小于λ/2。与其他超分辨成像技术相比,微球超分辨成像具有简单直接、无须荧光染料标记、实时成像、可与现有显微系统相兼容等优势,为学术研究和实际应用开辟了新的机遇。该综述首先介绍了介质微球超分辨光学成像原理;随后,详细分析了影响微球超分辨光学成像能力的关键因素,包括微球光学性质、适用环境以及可控性等;最后,探讨了微球超分辨光学成像技术在生物医学、半导体器件、纳米材料科学领域中的应用。此外,还展望了微球超分辨光学成像技术未来发展面临的主要挑战。 展开更多
关键词 介质微球透镜 分辨成像 光学纳米成像 远场纳米显微镜 光子纳米射流 非荧光纳米显微镜
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用于超分辨成像的低波前畸变二向色镜的研制
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作者 黄宏宇 王瑞生 +3 位作者 林晓敏 梁显鹏 董明 袁泉 《光子学报》 北大核心 2025年第1期136-143,共8页
为满足超分辨荧光检测系统中高精度成像及快速检测的需求,研制了双波段低波前畸变二向色镜。通过研究退火温度对Ta_(2)O_(5)与SiO_(2)材料膜层应力的影响规律,反演拟合出两种材料膜层应力抵消时的膜层厚度比与退火温度关系式;基于拟合... 为满足超分辨荧光检测系统中高精度成像及快速检测的需求,研制了双波段低波前畸变二向色镜。通过研究退火温度对Ta_(2)O_(5)与SiO_(2)材料膜层应力的影响规律,反演拟合出两种材料膜层应力抵消时的膜层厚度比与退火温度关系式;基于拟合结果设计了一种双波段低波前畸变的膜系结构,通过退火法实现双波段低波前畸变二向色镜的制备。经测试,采用2 mm厚度的石英基底,光谱测试结果为T_(avg)>97%@504~544 nm、T_(avg)>97%@588~800 nm,T_(abs)<2%@450~491 nm、T_(abs)<2%@556~566 nm,波前畸变(反射PV值)测试结果为0.087λ。 展开更多
关键词 光学薄膜 二向色镜 波前畸变 退火 分辨成像
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自适应光学在超分辨显微成像技术中的应用(内封面文章·特邀) 被引量:1
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作者 王韵澎 燕静 郝翔 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期11-25,共15页
荧光显微镜是研究细胞结构和动态过程的最有力的工具之一,近年来发展的超分辨显微成像技术更是突破了传统衍射极限,能够在观测活体生物样本中达到纳米级的分辨率。但由于生物样品内部折射率变化的复杂性,进行超分辨观测时成像性能往往... 荧光显微镜是研究细胞结构和动态过程的最有力的工具之一,近年来发展的超分辨显微成像技术更是突破了传统衍射极限,能够在观测活体生物样本中达到纳米级的分辨率。但由于生物样品内部折射率变化的复杂性,进行超分辨观测时成像性能往往会因样品引起的像差而降低。自适应光学是一种矫正波前误差的技术,在超分辨显微成像技术中引入自适应光学技术可以显著提高超分辨系统的成像分辨率、成像深度、成像速度。为了进一步提高超分辨显微成像系统的成像性能,研究者不断创新自适应光学在超分辨技术的应用方法。介绍了自适应光学技术,阐述了其在显微成像中的应用;详细分析了近年来自适应光学在超分辨显微成像技术的应用,最终进行了总结,并对未来技术发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 分辨显微成像 自适应光学 机器学习 波前探测
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相衬光学相干弹性成像的超分辨应变测量
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作者 张展华 曹鑫 +3 位作者 詹伟浩 董博 谢胜利 白玉磊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1812-1823,共12页
相衬光学相干弹性成像的相位分辨率受限于系统的光源带宽,导致层析应变成像质量低。这严重制约了相衬光学相干弹性成像的实际应用与发展。为此,本文提出一种基于数据驱动的超分辨应变测量方法,以解决相位分辨率受限下的应变重构困难问... 相衬光学相干弹性成像的相位分辨率受限于系统的光源带宽,导致层析应变成像质量低。这严重制约了相衬光学相干弹性成像的实际应用与发展。为此,本文提出一种基于数据驱动的超分辨应变测量方法,以解决相位分辨率受限下的应变重构困难问题。首先,根据相衬光学相干弹性成像原理,搭建了层析应变测量模型,用于获取网络训练所需的数据集,解决实际测量过程中超分辨应变标签难以获取的问题。其次,构建深度卷积神经网络,通过带有层析分辨率受限特点的数据驱动方式,让网络学习低分辨相位与高分辨应变之间的映射关系,从而实现相衬光学相干弹性成像的超分辨应变测量。最后,采用数值验证和压缩变形加载实验对本文方法的性能进行验证。实验结果表明本文方法在窄带宽输出下能重构出宽带宽的应变测量效果,并且其信噪比相比于矢量方法和传统应变计算深度神经网络,分别提高了18.4 dB和1.45 dB。本文方法可以突破系统光源的带宽限制,在低分辨相位输入条件下实现超分辨应变测量,从而加快相衬光学相干弹性成像在力学性能表征、内部早期损伤探测等方面的应用前景。 展开更多
关键词 光学弹性成像 相衬技术 应变测量 深度神经网络 分辨重构
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高分辨和超分辨光学成像技术在空间和生物中的应用 被引量:24
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作者 姚保利 雷铭 +10 位作者 薛彬 郜鹏 严绍辉 赵惠 赵卫 杨建峰 樊学武 邱跃洪 高伟 赵葆常 李英才 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1607-1618,共12页
大到天文光学望远镜观察浩瀚的宇宙,小到光学显微镜探察细微的纳米世界,光学成像技术在人类探索和发现未知世界奥秘的活动中扮演着至关重要的角色.看得更远、看得更细、看得更清楚是人们不断追求的目标.传统光学理论已证明所有经典光学... 大到天文光学望远镜观察浩瀚的宇宙,小到光学显微镜探察细微的纳米世界,光学成像技术在人类探索和发现未知世界奥秘的活动中扮演着至关重要的角色.看得更远、看得更细、看得更清楚是人们不断追求的目标.传统光学理论已证明所有经典光学系统都是一个衍射受限系统,即光学系统空间分辨率的物理极限是由光的波长和系统的相对孔径(或数值孔径)决定的.能否突破这个极限?能否不断提高光学系统的成像分辨率?围绕着这个问题,本文综述了近年来开展的各种光学高分辨和超分辨成像技术,及其在空间探测和生物领域中的应用. 展开更多
关键词 分辨 分辨 光学成像 空间光学遥感 显微成像
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基于3线阵探测器的亚像元成像超分辨率重构 被引量:10
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作者 杨文波 朱明 +1 位作者 刘志明 陈东成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2247-2258,共12页
虽然增加探测器的时间和空间采样频率可以提高亚像元成像系统空间分辨率,但探测器采集到的数据易发生混叠,使重构得到的图像的分辨率无法达到理想值。本文以3片线阵探测器亚像元成像为基础,提出一种超分辨率重构算法。首先,在高分辨率... 虽然增加探测器的时间和空间采样频率可以提高亚像元成像系统空间分辨率,但探测器采集到的数据易发生混叠,使重构得到的图像的分辨率无法达到理想值。本文以3片线阵探测器亚像元成像为基础,提出一种超分辨率重构算法。首先,在高分辨率网格上建立插值模型;然后,辨识插值重构图像在线阵列方向和扫描方向的模糊核,得到整幅图像的模糊核;最后,采用带有Neumman边界条件的梯度平滑正则化模型去除模糊,抑制振铃效应。实验结果表明,该算法使亚像元成像系统分辨率为单线阵探测器无过采样成像系统分辨率的2.6倍;与双线性插值法相比,平均灰度等级(GMG)提高了7.71。该算法可以进一步实现对更多片线阵探测器亚像元成像的超分辨率重构,获取更高的系统分辨率。 展开更多
关键词 三线阵探测器 亚像元成像 采样频率 空间分辨 分辨重构
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基于随机采样的超高分辨率成像中快速压缩感知分析 被引量:5
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作者 王中阳 周燕飞 +6 位作者 张小伟 沈灏 李恩荣 韩申生 宓现强 田立君 彭玉峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期7-13,共7页
随着近年来超分辨成像技术的发展,基于单分子拟合的超分辨成像方法能够实现纳米尺度的空间分辨率,但这种方法的耗时较长,时间分辨率较差。成像重构时间较长主要受制于成像过程中每帧图像较低的荧光分子密度,所以需要足够多的采样帧数来... 随着近年来超分辨成像技术的发展,基于单分子拟合的超分辨成像方法能够实现纳米尺度的空间分辨率,但这种方法的耗时较长,时间分辨率较差。成像重构时间较长主要受制于成像过程中每帧图像较低的荧光分子密度,所以需要足够多的采样帧数来重构一张图像。文中提出一种利用随机采样的快速压缩感知算法,结合分块压缩感知重构算法,最终能够在高分子密度的条件下获得较快的重构速度及较高的定位精度。 展开更多
关键词 压缩感知 分辨成像 随机采样
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光学相干层析成像轴向超分辨研究 被引量:11
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作者 孟婕 丁志华 周琳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期533-536,共4页
为了提高光学相干层析成像(OCT)的轴向分辨率,采用OCT与光学超分辨术相结合的方法,设计了三区相位型和振幅型两种光瞳滤波器,并将制作的光瞳滤波器应用于系统的样品臂中,分别测量不同条件下对应的轴向响应曲线,结果与理论分析基本吻合,... 为了提高光学相干层析成像(OCT)的轴向分辨率,采用OCT与光学超分辨术相结合的方法,设计了三区相位型和振幅型两种光瞳滤波器,并将制作的光瞳滤波器应用于系统的样品臂中,分别测量不同条件下对应的轴向响应曲线,结果与理论分析基本吻合,实现了轴向分辨率10%以上的提高,从而验证了利用合适光瞳滤波器实现OCT轴向超分辨的可行性. 展开更多
关键词 光学相干层析成像 轴向分辨 光瞳滤波器
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单孔径多通道超分辨成像光学系统(英文) 被引量:1
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作者 陈立武 赵葆常 +12 位作者 易宏伟 杨建峰 唐茜 胡凯 丛海佳 王敏敏 魏红军 陈萌 周双喜 陈明 金钢 孙胜利 陈桂林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期29-33,共5页
提出了一种光学合成孔径成像系统,该系统将多个平面反射镜前置在主成像镜头之前,与主成像镜头共同组成光学系统的"主镜",通过对同一目标的多个视场通道的收集成像到主镜头的焦平面上,获得多个同一目标的像,之后再经过小透镜... 提出了一种光学合成孔径成像系统,该系统将多个平面反射镜前置在主成像镜头之前,与主成像镜头共同组成光学系统的"主镜",通过对同一目标的多个视场通道的收集成像到主镜头的焦平面上,获得多个同一目标的像,之后再经过小透镜阵列将这些多个同一目标的像准直,在其后用大孔径的光学系统收集准直后的多个同一目标的不同通道的光束,获得同一目标的合成孔径图像.主镜头的多个视场观测同一目标,各个视场称之为不同的通道.该方案采用平面镜拼接形成主镜,平面镜可用于组装成大口径的望远镜并获得高分辨率图像,使得望远镜得到轻量化,并进行实际的光学系统和实验验证.外场实验获得了多幅外景图片,证明所获多通道图片为超分辨图像. 展开更多
关键词 光学合成孔径 分辨 成像光学系统 多通道
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基于压缩感知的激光复合成像超分辨三维重构方法 被引量:1
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作者 唐昌华 吴琼 +2 位作者 时兵 陈坚 李洪亮 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第9期109-113,共5页
三维重构的图像分辨率一般较差,为获得更精确的三维重构图像,基于压缩感知设计激光复合成像超分辨三维重构方法。计算随机目标下重建距离的条件分布概率,获得能量方程,对其进行正则化处理,同时得到列向量以及稀疏矩阵的解析解,构建区域... 三维重构的图像分辨率一般较差,为获得更精确的三维重构图像,基于压缩感知设计激光复合成像超分辨三维重构方法。计算随机目标下重建距离的条件分布概率,获得能量方程,对其进行正则化处理,同时得到列向量以及稀疏矩阵的解析解,构建区域相似度目标方程;基于压缩感知技术重建超分辨率图像像素,得到相应的测量矩阵,两个点集三维坐标之间的关系式,计算两个点集的最小目标误差函数,获取点集间对应的判定条件,设计激光复合图像三维重构算法。在选定的实验图上选择三个点位,对比这三个点位在该方法以及另外三种方法下的重构效果,实验图像显示,压缩感知方法的精度明显优于其他三种方法。在像素均方根误差的计算中,压缩感知算法在三个点位下的误差值分别为1.64、2.28、3.17,均小于其他方法,证明该方法的像素误差更小,精度更高。 展开更多
关键词 压缩感知算法 激光复合成像技术 分辨 三维重构 均方根误差
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光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究 被引量:1
11
作者 高美静 芦鑫 张春晓 《燕山大学学报》 CAS 2011年第1期69-73,共5页
为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参... 为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 显微热成像 分辨 光学微扫描 图像配准
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超分辨率重构复眼成像技术的研究进展 被引量:5
12
作者 胡江涛 黄峰 +2 位作者 张雏 刘秉琦 王元铂 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期492-496,共5页
超分辨率图像重构复眼成像将超分辨率重构技术与复眼成像技术相结合。复眼成像系统获取低分辨率图像,超分辨率重构算法计算获取高分辨率图像。总结了超分辨率图像重构复眼成像的研究现状,介绍了复眼图像超分辨率重构的基本原理和现阶段... 超分辨率图像重构复眼成像将超分辨率重构技术与复眼成像技术相结合。复眼成像系统获取低分辨率图像,超分辨率重构算法计算获取高分辨率图像。总结了超分辨率图像重构复眼成像的研究现状,介绍了复眼图像超分辨率重构的基本原理和现阶段主要成像系统。结合成像模型角度,分析了常用的复眼图像超分辨率重构算法,以及定量测试评价与视觉角度评价的主要方法。为深入研究超分辨率图像重构复眼成像提供了参考。 展开更多
关键词 成像系统 复眼成像 分辨重构 重构算法 评价方法
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光学掩模实现几何超分辨成像的仿真 被引量:5
13
作者 刘晶丹 许廷发 +3 位作者 荀显超 刘子伟 王洪庆 饶志涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2026-2031,共6页
将基于实际CCD模型的频谱编码方法引入光电成像系统,以克服CCD对空间分辨率的限制,实现几何超分辨成像。介绍了光学掩模实现几何超分辨成像的工作原理,基于实际的CCD模型在4f成像系统的频谱面上放置光学编码掩模来提高图像分辨率。对该... 将基于实际CCD模型的频谱编码方法引入光电成像系统,以克服CCD对空间分辨率的限制,实现几何超分辨成像。介绍了光学掩模实现几何超分辨成像的工作原理,基于实际的CCD模型在4f成像系统的频谱面上放置光学编码掩模来提高图像分辨率。对该成像系统模型进行了数学分析,从理论上证明了这种基于实际CCD模型的频谱编码方法的有效性。根据建立的理论完成了基于一维光学编码掩模方法的仿真实验。仿真结果表明:提出的方法能实现几何超分辨成像,解决了光电成像系统中因CCD欠采样造成的物频谱混叠和因像素尺寸非零而造成的低通效应问题。与传统的超分辨方法相比,该方法的系统结构简单、易实现。 展开更多
关键词 几何分辨 分辨成像 光学掩模 频谱编码 CCD实际模型
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数字微镜器件超分辨成像光学系统装调误差影响研究 被引量:7
14
作者 邢思远 王超 +4 位作者 徐淼 李英超 史浩东 刘壮 付强 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1194-1201,共8页
目前对于超分辨成像技术的研究主要集中在超分辨重建算法方面,光学系统本身的装调误差对超分辨成像结果的影响尚未见报道。针对这一问题,开展了装调误差对超分辨成像影响的研究,建立了基于数字微镜器件(DMD)的超分辨成像光学系统的基本... 目前对于超分辨成像技术的研究主要集中在超分辨重建算法方面,光学系统本身的装调误差对超分辨成像结果的影响尚未见报道。针对这一问题,开展了装调误差对超分辨成像影响的研究,建立了基于数字微镜器件(DMD)的超分辨成像光学系统的基本成像模型,设计了一个工作波段为8~12μm的DMD超分辨成像光学系统,提出了装调误差对超分辨成像质量影响的分析方法。在成像模型中分别引入适当的偏心、倾斜、镜片间隔误差、离焦等装调误差,对超分辨重建结果进行仿真分析,得出了该超分辨成像光学系统装调时的公差范围:该系统在加工装调时X方向总体偏心误差控制在±0.07 mm以内,Y方向总体偏心误差控制在±0.05 mm以内,X方向和Y方向的总体倾斜误差控制在±0.06°以内,总体镜片间隔误差控制在±0.02 mm以内,成像物镜的离焦量控制在±0.04 mm以内,投影物镜的离焦量控制在±0.05 mm以内,在此范围内超分辨成像光学系统可以保证超分辨成像的质量。 展开更多
关键词 装调误差容限 分辨成像 光学设计 数字微镜器件
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超分辨近场光学成像技术及其产业开发
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作者 吴世法 《中国工程科学》 2000年第2期10-14,共5页
超分辨近场光学成像技术是当前国内外一个重要的高新技术前沿课题,也将是我国21世纪初应该发展的一项高新技术产业。文中介绍了我国自1991年以来开拓研究的进展,探讨了国际学术界及产业开发中当前存在的主要问题,提出了各类超分辨扫描... 超分辨近场光学成像技术是当前国内外一个重要的高新技术前沿课题,也将是我国21世纪初应该发展的一项高新技术产业。文中介绍了我国自1991年以来开拓研究的进展,探讨了国际学术界及产业开发中当前存在的主要问题,提出了各类超分辨扫描模式成像公式的简洁表达式,并作了分析比较。为解决消除假像和从有形貌等混合图像中分离纯光学图像两大难题,作者曾于1993年和1996年提出两项发明专利,为发展我国的该产业解决了两大技术关键。 展开更多
关键词 衍射极限分辨 象近场光学成像技术 分辨光学显微镜 分辨 产业开发 分辨图像
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成像不均匀性对复眼超分辨率重构的影响 被引量:5
16
作者 刘世瑛 黄峰 +2 位作者 张雏 刘秉琦 胡江涛 《激光杂志》 北大核心 2015年第9期83-86,共4页
在基于超分辨率重构的复眼成像系统中,由于安装误差和制造误差的影响,各个子成像系统获取的低分辨率图像在亮度、图像旋转、放大倍数上存在一定的差异。这此差异的存在使重构结果出现不同程度的误差。为改善系统性能,减小这些因素对重... 在基于超分辨率重构的复眼成像系统中,由于安装误差和制造误差的影响,各个子成像系统获取的低分辨率图像在亮度、图像旋转、放大倍数上存在一定的差异。这此差异的存在使重构结果出现不同程度的误差。为改善系统性能,减小这些因素对重构结果的影响,本文采用图像处理的方法,研究复眼图像不均匀性对重构结果的影响。实验结果表明针对8位的灰度lena图像,当灰度改变量大于10或旋转量大于0.6°时,重构结果出现严重错误。本文的研究成果对超分辨率重构复眼成像系统的研制提供了重要参考,对复眼图像超分辨率重构图像预处理提供理论依据。 展开更多
关键词 成像系统 复眼成像 分辨重构 成像均匀性
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结构光照明超分辨光学显微成像技术与展望 被引量:5
17
作者 陈廷爱 陈龙超 +3 位作者 李慧 余佳 高玉峰 郑炜 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期307-328,共22页
结构光照明显微镜(Structured Illumination Microscopy,SIM)通过结构化照明在频率域以空间混频的方式将物体高频信息载入光学系统的探测通带内实现突破衍射极限的超分辨光学显微成像。SIM凭借其较低的激发光强、对荧光染料的非特异性... 结构光照明显微镜(Structured Illumination Microscopy,SIM)通过结构化照明在频率域以空间混频的方式将物体高频信息载入光学系统的探测通带内实现突破衍射极限的超分辨光学显微成像。SIM凭借其较低的激发光强、对荧光染料的非特异性需求以及快速的宽场成像优势已成为活细胞超分辨光学显微成像方面应用最多的技术。本文系统回顾了SIM的技术进展,对SIM的基本原理与实现方法进了详细的分析,重点介绍了本课题组研发的基于光谱分辨的单光子激发超分辨显微镜和结合自适应光学的双光子激发超分辨显微镜这两种最新的SIM技术,最后简要讨论了SIM技术在生物成像中的应用及未来发展方向。 展开更多
关键词 分辨成像 结构光照明显微镜 光学传递函数
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分辨率、超分辨率与空间带宽积拓展——从计算光学成像角度的一些思考 被引量:11
18
作者 左超 陈钱 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1105-1166,共62页
传统光学成像实质上是场景强度信号在空间维度上的直接均匀采样记录与再现的过程。在此过程中,成像的分辨率与信息量不可避免地受到光学衍射极限、探测离散器采样、成像系统空间带宽积等若干物理条件制约。如何突破这些物理限制,获得分... 传统光学成像实质上是场景强度信号在空间维度上的直接均匀采样记录与再现的过程。在此过程中,成像的分辨率与信息量不可避免地受到光学衍射极限、探测离散器采样、成像系统空间带宽积等若干物理条件制约。如何突破这些物理限制,获得分辨率更高,视场更宽广的图像信息,是该领域的永恒课题。本文概括性地介绍了分辨率、超分辨率与空间带宽积拓展的相关基础理论,核心机理及其在计算光学成像中的若干实例。通过将这些具体个案置入“计算光学成像”这个更高维度的体系框架去分析与探讨,揭示了它们大多数都可以被理解为一种可称作“空间带宽积调控”策略,即利用成像系统的可用自由度,在成像系统有限空间带宽积的限制下,以最佳方式进行编解码和传递信息的过程,或者形象地说——“戴着脚镣跳舞”。这实质上是一种在物理限制下,在“得”与“失”之间所作出的符合规律的权衡与选择。本文的结论有望为设计和探索面向各类复杂现实成像应用的新型成像机理与方法提供有益启示。 展开更多
关键词 分辨 分辨 衍射极限 亚像素 空间带宽积 计算光学 计算成像 计算摄像
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基于主动相干光学合成孔径超分辨成像的空间目标探测系统 被引量:1
19
作者 邓红艳 苏云 +3 位作者 郑国宪 赵明 张月 田芷铭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期257-271,共15页
基于宏观反射式傅里叶叠层成像理论,提出一种主动相干光学合成孔径超分辨成像空间目标探测系统。采用主动相干光源配合单个小孔径相机,采集目标低分辨图像序列,通过傅里叶叠层拼接算法重构接近等效合成孔径倍率的超分辨图像。给出了系... 基于宏观反射式傅里叶叠层成像理论,提出一种主动相干光学合成孔径超分辨成像空间目标探测系统。采用主动相干光源配合单个小孔径相机,采集目标低分辨图像序列,通过傅里叶叠层拼接算法重构接近等效合成孔径倍率的超分辨图像。给出了系统的总体方案和详细设计,并通过搭建的宏观反射式近红外主动相干光学合成孔径超分辨成像地面实验装置验证了系统的超分辨成像能力。该系统有望通过小孔径实现等效合成孔径全天时高分辨成像效果,大幅缩减载荷口径需求。弥补传统空间目标探测系统夜间成像能力的不足,提升空间目标夜间探测能力。 展开更多
关键词 空间目标探测 宏观反射式 傅里叶叠层技术 主动相干成像 光学合成孔径 分辨成像 光学相控阵
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基于TSVD的块稀疏重构雷达前视超分辨成像 被引量:2
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作者 赵正义 侯颖妮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2051-2059,共9页
针对传统贝叶斯解卷积方法未能有效利用目标的块结构信息而导致对块目标成像效果不理想的问题,本文提出将模式耦合稀疏贝叶斯学习方法应用于前视成像中。同时,针对其在低信噪比下分辨率迅速恶化的问题,提出使用截断奇异值分解作为解卷... 针对传统贝叶斯解卷积方法未能有效利用目标的块结构信息而导致对块目标成像效果不理想的问题,本文提出将模式耦合稀疏贝叶斯学习方法应用于前视成像中。同时,针对其在低信噪比下分辨率迅速恶化的问题,提出使用截断奇异值分解作为解卷积之前的预处理,通过剔除卷积矩阵中较小的奇异值,可以有效抑制解卷积过程中的噪声放大,进而提升方位分辨率。仿真实验结果表明,所提方法在低信噪比下仍具有较好的超分辨成像效果。 展开更多
关键词 前视成像 解卷积 块稀疏重构 低信噪比 分辨
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