面向生物样品三维成像的光干涉显微技术研究进展 被引量：6

1

作者 满天龙 万玉红 +4 位作者 菅孟静 张文学 张明华 马腾 张沁 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期63-83,共21页

远场光学显微成像是获取待测样品三维结构信息及其动态变化不可或缺的技术。非接触无损害的快速光学三维显微成像技术在生物细胞、生物组织等生物医学成像领域具有独特的应用优势和巨大的应用需求。受限于目前的光电器件只能实现光强的... 远场光学显微成像是获取待测样品三维结构信息及其动态变化不可或缺的技术。非接触无损害的快速光学三维显微成像技术在生物细胞、生物组织等生物医学成像领域具有独特的应用优势和巨大的应用需求。受限于目前的光电器件只能实现光强的直接探测,光学显微三维成像技术往往通过扫描技术、编码技术或数值算法等将光场的相位等信息转换为光强信息,再通过探测被待测样品调制的光波场强度的变化解析出原始样品的信息,以实现对样品三维形貌、内部结构或折射率分布等多种信息的可视化。利用光波的相干性,结合适当的分波技巧,实现两束光的互干涉或自干涉,将光波场相位信息编码至干涉图样的强度分布中,然后结合适当的算法对干涉图样进行重建,是实现光学三维显微成像的一个重要技术。本文对基于光的干涉,利用干涉条纹的强度提供成像对比度的三维显微成像技术进行综述,阐明了激光照明的数字全息显微、部分相干光照明的数字全息显微、光学相干断层显微和空间非相干光照明的自干涉数字全息显微成像技术的基本原理、成像特性,以及该类技术在样品定量相衬成像、三维层析成像、非扫描快速三维显微成像等领域的应用,同时对该类技术衍生的新技术以及该类技术的未来发展方向进行了详细讨论。 展开更多

关键词 生物光学 显微 三维成像 显微成像 干涉 数字全息显微 光学相干层析 非相干全息 荧光自干涉定位

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结构光照明的自干涉数字全息层析成像 被引量：6

2

作者 宋舒杰 万玉红 +1 位作者 韩影 满天龙 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期390-396,共7页

发展了一种采用结构光照明提高自干涉数字全息成像系统轴向分辨率的方法,理论分析了结构光照明自干涉数字全息层析成像的原理,采用数值模拟和实验研究了结构光空间频率和样品轴向间距对系统层析成像特性的影响,给出了结构光照明模式下... 发展了一种采用结构光照明提高自干涉数字全息成像系统轴向分辨率的方法,理论分析了结构光照明自干涉数字全息层析成像的原理,采用数值模拟和实验研究了结构光空间频率和样品轴向间距对系统层析成像特性的影响,给出了结构光照明模式下自干涉数字全息成像的结果。研究结果表明:结构光照明的自干涉数字全息系统层析成像能力得到了显著提升。 展开更多

关键词 全息 自干涉 结构光照明 层析成像 分辨率

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光学图像压缩加密技术研究进展 被引量：2

3

作者 秦怡 满天龙 +1 位作者 万玉红 王兴 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-27,共27页

光波作为信息载体具有高速并行处理二维信息的能力及天然优势。光波的波长、振幅、相位、偏振等为光波的调制提供不同的维度和多种可能,也使得光学加密技术和光学密码系统展现出巨大的应用价值。随着加密数据传输量的急剧增长,在进行加... 光波作为信息载体具有高速并行处理二维信息的能力及天然优势。光波的波长、振幅、相位、偏振等为光波的调制提供不同的维度和多种可能,也使得光学加密技术和光学密码系统展现出巨大的应用价值。随着加密数据传输量的急剧增长,在进行加密的同时实现信息的压缩变得愈加重要,因为这将缩短处理这些数据所需的时间并有效节约存储空间。提出广义的光学图像压缩加密的概念,并将压缩策略分为明文压缩、密文压缩和明文密文同步压缩。在此基础上,介绍适合每种策略的具体压缩方法,并通过阐述这些压缩方法在一些实例中的应用,综述了光学图像压缩加密技术的研究进展,也对未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 光学信息安全 压缩加密 图像压缩 光信息处理

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正交偏振干涉的矢量光场分析和检测

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作者 周宏强 赵崇利 +1 位作者 满天龙 万玉红 《物理与工程》 2024年第1期114-119,共6页

在大学物理中,光的干涉和衍射现象是描述光的粒子性和波动性非常常见的内容。那么光的干涉需满足相干条件,即两束光具有相同的偏振态、相同的频率和固定的相位差。因此,在标量衍射理论中,完全正交偏振的光不能够发生干涉现象。为拓展和... 在大学物理中,光的干涉和衍射现象是描述光的粒子性和波动性非常常见的内容。那么光的干涉需满足相干条件,即两束光具有相同的偏振态、相同的频率和固定的相位差。因此,在标量衍射理论中,完全正交偏振的光不能够发生干涉现象。为拓展和探究正交偏振态下两束光相遇时光场的矢量变化,本文构建了基于马赫-曾德尔配置的正交偏振光(即正交线偏振和正交圆偏振)相干涉而产生的光场,利用检偏器检测光场的矢量特征及条纹分布情况。结果表明正交偏振光相干涉产生了周期性的矢量光场。该研究能够帮助学生更加直观的掌握波片及偏振片调制不同偏振态的光束并实现矢量光场的检测和分析。 展开更多

关键词 正交偏振 干涉 琼斯矩阵 矢量 检测

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非相干数字全息自适应光学波前校正特性研究 被引量：5

5

作者 郭小乐 万玉红 +1 位作者 满天龙 刘增华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期254-260,共7页

非相干数字全息自适应光学是一种新型的自适应波前探测和校正的技术。它利用全息图可以完整记录光波场的特性进行波前探测,结合适当的数值再现算法对光波前像差进行校正。基于菲涅耳非相干相关数字全息术(FINCH),从理论上阐明了非相干... 非相干数字全息自适应光学是一种新型的自适应波前探测和校正的技术。它利用全息图可以完整记录光波场的特性进行波前探测,结合适当的数值再现算法对光波前像差进行校正。基于菲涅耳非相干相关数字全息术(FINCH),从理论上阐明了非相干数字全息自适应的基本原理,并给出了数值仿真结果。采用改进的迈克耳孙干涉仪光路配置,分别记录待观测物体与引导星的全息图,利用引导星全息图的复共轭对待测物光波进行波前校正,从实验上定量地研究了引导星尺寸、选取位置对波前校正效果的影响,在系统各光学元件给定的情形下,明确了引导星选择的空间和系统等晕区范围,实现了良好的波前校正效果。 展开更多

关键词 全息 非相干数字全息 自适应光学 波前探测 波前校正

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非相干相关数字全息术:原理、发展及应用 被引量：4

6

作者 万玉红 刘超 +4 位作者 满天龙 菅孟静 马腾 张沁 秦怡 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第18期117-140,共24页

全息术最初被设定为一种相干成像技术,通过物光和参考光干涉形成全息图,对全息图进行重建可以实现三维成像和物信息的获取。全息图记录过程要求物体上任意两点的光场具有空间互相干性,这一特性限制了全息术在非相干光领域的应用。空间... 全息术最初被设定为一种相干成像技术,通过物光和参考光干涉形成全息图,对全息图进行重建可以实现三维成像和物信息的获取。全息图记录过程要求物体上任意两点的光场具有空间互相干性,这一特性限制了全息术在非相干光领域的应用。空间非相干光的普遍存在和易获取等优点,使得非相干全息术的提出和发展具有重要意义。非相干全息术源于20世纪60年代Mertz和Young提出的菲涅耳波带片编码成像理论,是指在空间非相干光照明情形下利用某种编码孔径对图像进行变换,实现全息图记录和再现的技术。Lohmann把这一技术进一步发展为基于分波技巧的干涉成像技术(源于同一物点的物光和参考光相干涉),实现了非相干物体的波前再现,从而明确了非相干全息记录时物光场中任意两点之间的互相干不再是全息图记录的必要条件。经过几十年的发展,科研人员对非相干全息图的记录机制、重建算法、非相干全息术成像性能的提升和应用等方面的研究都取得了显著成果。本文聚焦于阐明空间非相干光情形下基于编码相位掩模波前调制的自干涉或无干涉数字全息术的成像原理及其演化技术的发展和应用,并在此基础上探讨该技术下一步的发展和有潜力的研究方向。 展开更多

关键词 成像系统 数字全息 非相干全息 互相关重建 三维成像

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银行流水识别模型在金融业务中的赋能实践 被引量：1

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作者 满天龙 陈诗名 范慧 《中国金融电脑》 2023年第7期64-67,共4页

随着人工智能技术的快速发展和广泛应用,推进数字化转型、提升用户体验、加强风险管控能力、推动科技与金融业务融合成为现阶段各金融机构共同面临的课题。本文结合银行流水识别模型在金融业务中的落地案例,探讨如何利用人工智能技术提... 随着人工智能技术的快速发展和广泛应用,推进数字化转型、提升用户体验、加强风险管控能力、推动科技与金融业务融合成为现阶段各金融机构共同面临的课题。本文结合银行流水识别模型在金融业务中的落地案例,探讨如何利用人工智能技术提升金融业务服务质量。 展开更多

关键词 金融业务 金融机构 人工智能技术 风险管控 识别模型 数字化转型 业务融合 科技与金融

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基于位相变更的非相干数字全息自适应成像 被引量：3

8

作者 周宏强 万玉红 满天龙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期85-94,共10页

菲涅耳非相干数字全息作为一种非扫描的三维成像技术具有其独特的优势,但其成像过程中会受到各种像差的影响,导致成像分辨率、再现像的质量降低.为了解决这一问题,可以结合适当的自适应光学技术对波前像差进行探测和校正.位相变更是一... 菲涅耳非相干数字全息作为一种非扫描的三维成像技术具有其独特的优势,但其成像过程中会受到各种像差的影响,导致成像分辨率、再现像的质量降低.为了解决这一问题,可以结合适当的自适应光学技术对波前像差进行探测和校正.位相变更是一种基于两幅具有已知位相差的强度图像实现波前探测和像差校正的技术.本文发展了基于位相变更的非相干数字全息自适应成像技术,不需要引入引导星,利用全息记录过程中的两幅相移全息图,实现波前像差的探测.本文给出了所发展技术的数值仿真和实验结果,结合位相变更算法求解出系统像差的位相分布,将像差的共轭位相加载到光瞳面上,在全息图记录的同时校正像差,从而提高重建像的质量. 展开更多

关键词 数字全息 自适应成像 位相变更 像差校正

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自适应宽场高分辨率显微成像技术的研究进展 被引量：1

9

作者 徐洋 满天龙 万玉红 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第9期23-32,共10页

光学显微成像技术可以用来观察微小物体的结构细节,但在生物样品的显微成像领域中,像差的存在使得任何显微成像技术的成像质量都无法达到理论预期。为了解决这一问题,自适应光学技术被应用于不同类型的显微成像系统中进行像差的探测和... 光学显微成像技术可以用来观察微小物体的结构细节,但在生物样品的显微成像领域中,像差的存在使得任何显微成像技术的成像质量都无法达到理论预期。为了解决这一问题,自适应光学技术被应用于不同类型的显微成像系统中进行像差的探测和校正。着重总结了自适应宽场高分辨率显微成像技术的研究动态,阐明了数字全息自适应光学技术和非相干数字全息自适应光学技术的特点、优势以及存在的问题。 展开更多

关键词 自适应光学 宽场显微成像 数字全息 非相干数字全息

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非相干全息术成像特性及研究进展 被引量：20

10

作者 万玉红 满天龙 陶世荃 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期35-45,共11页

非相干光照明的物体或者自发光物体可以认为是由无数多个点源构成,任意两点发出的光波之间不具有相干性,但同一物点发出的光被分束后是空间自相干的。非相干全息术通过某种光学技术将来源于非相干物体上同一点的光波分为两束,由于这两... 非相干光照明的物体或者自发光物体可以认为是由无数多个点源构成,任意两点发出的光波之间不具有相干性,但同一物点发出的光被分束后是空间自相干的。非相干全息术通过某种光学技术将来源于非相干物体上同一点的光波分为两束,由于这两束光是空间自相干的,因而两束光可以干涉实现点源全息图的记录,所有点源全息图的非相干叠加构成物体的全息图。对全息图进行光学或数值重建可以恢复原始物体的三维信息。近年来,非相干全息术已经在非扫描荧光显微成像、非相干彩色全息显示和自适应光学领域展示了其应用的潜力。阐明了非相干全息术记录和再现的基本原理,介绍了记录非相干数字全息图的系统与方法,重点分析和讨论了基于自参考光的同轴数字全息成像系统的成像特性、应用的优势和局限,并介绍了这些方面的研究进展。 展开更多

关键词 全息 非相干全息 三维成像 分辨率

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孪生光束干涉法测量光源的空间相干性 被引量：4

11

作者 满天龙 万玉红 +2 位作者 江竹青 王大勇 陶世荃 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期151-155,共5页

定量测定光源空间相干性在部分相干光成像,非相干全息术及光信息处理领域具有重要的研究价值.本文基于三角全息干涉光路提出了一种测量光源空间相干性的新方法.利用三角干涉全息光路系统中分束镜产生的孪生光束进行干涉获得干涉图,通过... 定量测定光源空间相干性在部分相干光成像,非相干全息术及光信息处理领域具有重要的研究价值.本文基于三角全息干涉光路提出了一种测量光源空间相干性的新方法.利用三角干涉全息光路系统中分束镜产生的孪生光束进行干涉获得干涉图,通过调整光源中心位置在写入平面内偏离光轴的量,改变两孪生光束空间分离量的大小,采集对应的一系列干涉图,计算干涉图样的对比度,从而对光源照明空间的波前上一系列不同距离的点对之间的空间复相干度进行测量.实验系统光路配置较为简单且不需要使用特殊加工的光学元件.针对一个准单色的扩展光源设计并进行实验,结果表明利用文中提出的方法可以准确的测量光源的空间相干性,实验结果相对于理论计算值的误差仅为3.8%. 展开更多

关键词 相干性 全息干涉 干涉仪 光学应用

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基于LabVIEW的非相干数字全息实验的设计与实现 被引量：2

12

作者 万玉红 满天龙 +3 位作者 陈昊 江竹青 王云新 王大勇 《大学物理》 北大核心 2013年第4期31-34,共4页

基于菲涅耳非相干相关数字全息术的基本原理,构建了非相干同轴相移数字全息显微成像系统,并针对该系统中需要空间光调制器(SLM)、图像探测器(CCD)、功率计等多种硬件设备协同工作的情形,基于LabVIEW环境开发了该系统的实验控制程序,实... 基于菲涅耳非相干相关数字全息术的基本原理,构建了非相干同轴相移数字全息显微成像系统,并针对该系统中需要空间光调制器(SLM)、图像探测器(CCD)、功率计等多种硬件设备协同工作的情形,基于LabVIEW环境开发了该系统的实验控制程序,实现了实验中各设备的智能控制以及数字图像处理和数字全息再现过程的整合.测试结果表明,本文所建立的非相干数字全息显微成像实验系统基础功能完备,并具有友好的人机交互界面,大大简化了用户的操作,使实验过程变得方便快捷,提高了工作效率,并可以有效的减少手动操作引入的实验误差. 展开更多

关键词 非相干光 数字全息 LABVIEW 显微成像

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