Sagnac棱镜角公差与干涉光谱仪光谱分辨率的关系分析 被引量：9

1

作者 陈立武 赵葆常 +2 位作者 杨建峰 常凌颖 洪新华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1022-1027,共6页

根据干涉成像光谱仪光谱分辨率对角向差的要求,通过对实体Sagnac干涉仪结构和光路进行分析,从三个相互垂直的方向出发,研究了光谱分辨率和棱镜角公差之间存在的关系;并推导了满足光谱仪光谱分辨率要求的实体Sagnac干涉棱镜的角公差公式... 根据干涉成像光谱仪光谱分辨率对角向差的要求,通过对实体Sagnac干涉仪结构和光路进行分析,从三个相互垂直的方向出发,研究了光谱分辨率和棱镜角公差之间存在的关系;并推导了满足光谱仪光谱分辨率要求的实体Sagnac干涉棱镜的角公差公式;用实例说明了关系式的应用方法,如果不考虑棱镜变形引起的色散及棱镜的面型误差和付氏镜的残余像差的影响,而只考虑棱镜的角误差对光谱分辨率的影响,则通常情况下干涉棱镜的角公差要求较严,约20″以内· 展开更多

关键词 成像光谱 干涉仪 光谱分辨率 角公差

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桡骨远端3D打印模型精度的三维偏差分析 被引量：9

2

作者 王勉 邓羽平 +3 位作者 谢普生 谭晋川 欧阳汉斌 黄文华 《中华创伤骨科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期50-56,共7页

目的探讨健侧3D打印模型能否指导桡骨远端骨折的精准复位，尤其是模型关节面精度能否满足临床治疗需求。方法2016年11月至12月期间采集15名正常志愿者（男11例，女4例；平均年龄为22．8岁）的双侧桡骨CT扫描数据。对桡骨远端1／3的骨性... 目的探讨健侧3D打印模型能否指导桡骨远端骨折的精准复位，尤其是模型关节面精度能否满足临床治疗需求。方法2016年11月至12月期间采集15名正常志愿者（男11例，女4例；平均年龄为22．8岁）的双侧桡骨CT扫描数据。对桡骨远端1／3的骨性结构进行三维重建，将左侧桡骨模型镜像重建并进行3D打印，通过光学扫描仪获取3D打印模型的数据（测试模型组），并与右侧桡骨远端数据（参考模型组）进行三维偏差分析。结果两组模型最大体积差异为6．86％；参考模型组和测试模型组体积平均分别为（19165．82±3250．50）、（19310．65±3305．15）mm3，差异无统计学意义（t=-0．941，P=0．363）。两组模型最大表面积差异为3．84％；参考模型组和测试模型组表面积平均分别为（5075．80±549．34）、（5139．43±572．48）mm2，差异有统计学意义（t=-2．451，P=0．028）。三维偏差分析结果显示：平均正偏差为（0．37±0．10）mm，平均负偏差为（0．30±0．07）mm。模型间差异的最大均方根值为0．65。3D偏差主要分布在1．0mm以内区间，分布频率为96．27％。结论高精度设备制备的健侧桡骨远端镜像3D打印模型可以指导成人桡骨远端骨折的精准重建。临床手术中，可以采用精确、可靠的健侧桡骨镜像3D打印模型作为参考对象指导桡骨远端骨折的精准复位与重建。 展开更多

关键词 桡骨骨折 腕关节 3D打印技术 成像 三维 偏差分析

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基于云理论、粗集和模糊神经网络的区域橡胶种植适宜度评估模型 被引量：6

3

作者 曹阳 宋伟东 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期149-151,151,共3页

针对橡胶种植适宜性评估,基于云理论、粗集理论和模糊神经网络理论,提出了一种适宜度评估模型。该模型将转化的样本数据进行粗集简约,通过模糊神经网络得出评价因子的隶属函数,计算评价等级。研究结果表明,此模型能够科学、快速、准确... 针对橡胶种植适宜性评估,基于云理论、粗集理论和模糊神经网络理论,提出了一种适宜度评估模型。该模型将转化的样本数据进行粗集简约,通过模糊神经网络得出评价因子的隶属函数,计算评价等级。研究结果表明,此模型能够科学、快速、准确地分析出橡胶种植最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区。 展开更多

关键词 云理论 粗集 模糊神经网络 空间聚类分析 适宜度评估

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CT多平面三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值 被引量：6

4

作者 常志强 张沛 +1 位作者 吴一民 李鹏飞 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2014年第48期7833-7837,共5页

背景:颈椎椎弓根解剖结构变异大,周围毗邻重要神经血管,若置钉偏差可能损伤周围的神经血管,因此提高下颈椎椎弓根置钉的准确性是根内固定技术成功的关键所在。目的:探索CT多平面及三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值。方法... 背景:颈椎椎弓根解剖结构变异大,周围毗邻重要神经血管,若置钉偏差可能损伤周围的神经血管,因此提高下颈椎椎弓根置钉的准确性是根内固定技术成功的关键所在。目的:探索CT多平面及三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值。方法:回顾性分析在内蒙古医科大学第二附属医院进行下颈椎椎弓根置钉的颈椎椎弓根疾病(椎弓根正常)患者12例,共置入椎弓根螺钉52枚,分为CT多平面和三维重建下置钉的螺旋CT组,以及X射线透视引导下置钉的X射线透视组,对比分析2种方法置钉的准确性。结果与结论:螺旋CT组患者置入的28枚椎弓根螺钉中,螺钉位置满意的一类螺钉27枚(96%),二类螺钉1枚;X射线透视组患者置入的24枚螺钉中,一类螺钉21枚(88%),二类共3枚,螺旋CT组置钉准确率明显高于X射线透视引导组(P<0.05)。提示CT三维重建条件下颈椎椎弓根置钉准确率高、立体感强,有重要的临床应用价值。 展开更多

关键词 植入物 脊柱植入物 三维重建 下颈椎 椎弓根 内固定 颈椎不稳 数字化医学

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不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响 被引量：1

5

作者 许亮 王鹿洋 +3 位作者 万自明 赵世伟 周立业 王涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期339-347,共9页

飞行器在高速飞行过程中,头部产生湍流流场,该流场使机载光学系统接收的目标图像发生偏移、模糊和抖动,这种气体流场对光学传播和光学成像的影响或作用称为气动光学效应。文中研究了典型钝头飞行器在不同高度对0°~15°攻角气... 飞行器在高速飞行过程中,头部产生湍流流场,该流场使机载光学系统接收的目标图像发生偏移、模糊和抖动,这种气体流场对光学传播和光学成像的影响或作用称为气动光学效应。文中研究了典型钝头飞行器在不同高度对0°~15°攻角气动光学成像偏移的影响。使用软件对一种典型的钝头飞行器进行了建模和网格划分,基于计算流体力学使用Fluent作了大量的模拟计算,获得了飞行器不同工况下的周围的流场密度。通过密度和折射率的对应关系,得到了飞行器周围相应的折射率分布。使用反向光线追迹和停止准则,获得了成像偏移数据。结果表明:随着高度的增加,飞行器周围的大气密度减小。尽管不同高度的光线传播路径折射率分布图有着相同的变化趋势,但却有着不一样的变化程度。高度越大,光线传播路径上的折射率分布越平坦,成像偏移越小。从成像偏移斜率来看,随着高度的增加,成像偏移斜率越接近于0;随着攻角的增加,成像偏移斜率在往0的负方向增大。从成像偏移斜率的角度分析,低高度和大攻角都会引起较大的成像偏移值的变化。 展开更多

关键词 气动光学 瞄视误差 攻角 成像偏移

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小入射角条件下气动光学成像偏移 被引量：5

6

作者 张士杰 李俊山 +1 位作者 孙李辉 胡双演 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期7-13,共7页

针对超声速飞行器在大气中飞行时由于气动光学效应产生的成像偏移,推导了光线偏折角和流场折射率梯度之间的关系,给出了小入射角情况下,离散折射率场光线偏折角的一种计算方法;利用不同流场的计算流体力学数据计算出对应的折射率场;使... 针对超声速飞行器在大气中飞行时由于气动光学效应产生的成像偏移,推导了光线偏折角和流场折射率梯度之间的关系,给出了小入射角情况下,离散折射率场光线偏折角的一种计算方法;利用不同流场的计算流体力学数据计算出对应的折射率场;使用光线追迹法得到光线通过不同流场后的偏折角和传播路径上的折射率梯度分布。仿真结果表明,新的偏折角计算方法所得结果在入射角小于30°时与Runge-Kutta和Snell光线追迹法具有很好的一致性;同一高度下小入射角时,光线的偏折角并不随着飞行速度的增加而增加,而是基本保持稳定;光线通过流场的偏折是正负折射率梯度区域共同作用的结果,负的折射率梯度区域可以减少光线偏折,起到部分"校正"作用。 展开更多

关键词 大气光学 成像偏移 折射率梯度 小入射角

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影响双干涉仪串联手持式FFOCT系统成像特性的主要因素分析

7

作者 李冉 高万荣 唐逸枫 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第12期360-366,共7页

报道一个改进的基于双干涉仪串联的手持式全场光学相干层析成像(FFOCT)系统。该系统中迈克耳孙干涉仪作补偿干涉仪,菲佐干涉仪作探测干涉仪,并在原有的系统基础上增设了一个平面反射镜以改变系统光路,便于样品的水平放置。分析了反射镜... 报道一个改进的基于双干涉仪串联的手持式全场光学相干层析成像(FFOCT)系统。该系统中迈克耳孙干涉仪作补偿干涉仪,菲佐干涉仪作探测干涉仪,并在原有的系统基础上增设了一个平面反射镜以改变系统光路,便于样品的水平放置。分析了反射镜与其他系统主要元件的角度偏移对系统成像质量和系统补偿距离的影响。所获得的结果对手持式FFOCT系统的设计具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 全场光学相干层析术 成像系统 角度偏差 误差分析

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基于RFID的目标成像方法的性能评价与分析

8

作者 史伟光 李婉琪 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期58-63,共6页

TagScan成像系统将目标估计图像与实际图像进行直观视觉对比来评估成像性能,该方法简单易行但难以反映精确的图像失真程度,致使影响TagScan系统成像性能的因素尚未被分析。针对以上问题,本文提出一种基于偏离度的成像精度评价方法,通过... TagScan成像系统将目标估计图像与实际图像进行直观视觉对比来评估成像性能,该方法简单易行但难以反映精确的图像失真程度,致使影响TagScan系统成像性能的因素尚未被分析。针对以上问题,本文提出一种基于偏离度的成像精度评价方法,通过计算目标实际图像轮廓点与对应的估计图像轮廓点的偏差,将目标估计图像的误差量化。选取不同边缘类型目标的估计图像为研究对象,利用偏离度分析目标初始轮廓的形式对目标成像精度的影响,为目标初始轮廓的优化设定提供依据。仿真结果表明:对于四边形目标,采用直线型目标初始轮廓获取的估计图像的偏离度比采用弧线型目标初始轮廓获取的估计图像的偏离度降低了87.63%;对于圆形目标,采用弧线型目标初始轮廓的估计图像的偏离度比采用直线型目标初始轮廓的估计图像的偏离度降低了96.6%。 展开更多

关键词 RFID 目标成像 偏离度 性能评价

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运动对小体积肿瘤影像学差异的研究 被引量：2

9

作者 刘苓苓 费振乐 +3 位作者 崔相利 李洁 牛振洋 王宏志 《中国医疗设备》 2022年第4期1-5,18,共6页

目的运用呼吸运动平台及CT影像学探索运动对小体积肿瘤体积的影响。方法用立体光刻(Stereo Lithography Appearance,SLA)光敏树脂3D打印为9个直径10~50 mm、直径间隔5 mm的实心球体模拟肿瘤。将9个球体固定在QUASAR呼吸运动平台上,呼吸... 目的运用呼吸运动平台及CT影像学探索运动对小体积肿瘤体积的影响。方法用立体光刻(Stereo Lithography Appearance,SLA)光敏树脂3D打印为9个直径10~50 mm、直径间隔5 mm的实心球体模拟肿瘤。将9个球体固定在QUASAR呼吸运动平台上,呼吸运动平台带动球体做正弦运动模拟人体头脚方向呼吸运动。设置CT扫描层厚为2、3和5 mm,分别扫描0~15 mm共15个不同呼吸幅度的球体图像,并传输至计划系统,逐个勾画球体。结果仅扫描床移动可使9个球体体积偏差大小为8.43%~120%;而扫描床和呼吸运动两者共同运动对肿瘤靶区体积大小的影响对肿瘤大小、运动幅度有依赖性,直径10 mm肿瘤体积偏差为38.5%~505%,对幅度、层厚依赖性最大;直径15~50 mm肿瘤在呼吸幅度为<1.5、2~3.5和4~15 mm时,对应的肿瘤靶区体积偏差分别为1.05%~45.6%、-6.41%~72.4%、-23.5%~139%。呼吸运动对肿瘤靶区体积大小的影响与其体积大小、呼吸幅度有关,直径小于20 mm的肿瘤靶区体积偏差为-26.9%~175%;直径20~50 mm的肿瘤靶区在呼吸幅度为<2、2~5和>5 mm时,对应的肿瘤靶区体积偏差分别为-10%~10%、-20%~20%和-29.9%~113%。结论肿瘤体积越小,越容易受运动幅度、扫描层厚影响。扫描床移动和呼吸运动对小体积肿瘤的影响不可忽视。对于直径小于50 mm的小体积肿瘤,建议做呼吸运动管理并选择薄层扫描。 展开更多

关键词 肿瘤影像学 小体积肿瘤 呼吸运动 体积偏差 CT扫描

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斜井成像测井资料处理中地层产状的校正方法及应用 被引量：2

10

作者 邹长春 史謌 《物探与化探》 CAS CSCD 2002年第6期463-466,共4页

从成像测井图像中直接提取的地层产状,只反映测井仪器坐标系中的结果。对于井眼倾斜的情况,只有进行了井斜校正后,才能获得真实的地层产状。作者推导了成像测井地层产状计算结果的井斜校正算法,并将其应用于苏北大陆科学钻探PPⅡ孔超声... 从成像测井图像中直接提取的地层产状,只反映测井仪器坐标系中的结果。对于井眼倾斜的情况,只有进行了井斜校正后,才能获得真实的地层产状。作者推导了成像测井地层产状计算结果的井斜校正算法,并将其应用于苏北大陆科学钻探PPⅡ孔超声成像测井资料处理中,给出了应用实例。 展开更多

关键词 成像测井 地层产状 校正 井斜 测井资料处理

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Should we consider a new approach? Detecting grain deviation caused by knots within stems

11

作者 Ping XU 《Forestry Studies in China》 CAS 2010年第2期101-105,共5页

This article describes the importance of detecting grain deviation caused by knots and reviews the main methods used in measuring grain orientation surrounding knots. It discusses the potential of using Diffusion Tens... This article describes the importance of detecting grain deviation caused by knots and reviews the main methods used in measuring grain orientation surrounding knots. It discusses the potential of using Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging to track and map the grain deviation caused by knots. 展开更多

关键词 KNOT grain deviation grain orientation destructive testing non-destructive testing computed tomography imaging Diffusion Tensor Magnetic Resonance imaging

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抛物面镜调校双波段光学系统光轴的误差分析 被引量：1

12

作者 华良洪 王冬冬 +1 位作者 张晓晖 孙春生 《光学与光电技术》 2016年第2期86-90,共5页

通常采用离轴抛物面镜来对双波段成像光学系统的光轴进行校准以便实现两个成像系统的像素级图像融合,但抛物面镜和点光源安装时所产生的误差会影响两个光轴的校准精度。根据几何关系及光学成像原理,推导了离轴抛物面镜对焦点附近点光源... 通常采用离轴抛物面镜来对双波段成像光学系统的光轴进行校准以便实现两个成像系统的像素级图像融合,但抛物面镜和点光源安装时所产生的误差会影响两个光轴的校准精度。根据几何关系及光学成像原理,推导了离轴抛物面镜对焦点附近点光源的成像公式,在此基础上分析了抛物面镜和点光源的安装误差对双波段成像光学系统光轴校正造成的影响。根据推导的误差分析公式可将可见光通道和红外通道双波段光轴的平行性误差控制在1个像素以内。 展开更多

关键词 离轴抛物面镜 光轴校正 光学成像 平行性检测 像点偏离

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基于改进麻雀搜索算法优化BP神经网络的气动光学成像偏移预测 被引量：24

13

作者 许亮 张紫叶 +3 位作者 陈曦 赵世伟 王鹿洋 王涛 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期653-658,共6页

气动光学效应导致的目标图像偏移对于飞行器的导航、定位以及寻的影响很大,对气动光学成像偏移的实时补偿具有重要的实用价值。提出了一种基于改进型麻雀搜索算法优化BP神经网络(improved sparrow search agorithm optimized BP neural ... 气动光学效应导致的目标图像偏移对于飞行器的导航、定位以及寻的影响很大,对气动光学成像偏移的实时补偿具有重要的实用价值。提出了一种基于改进型麻雀搜索算法优化BP神经网络(improved sparrow search agorithm optimized BP neural network,ISSA-BP)的模型,对气动光学成像偏移进行预测。为提高预测算法的搜索和跳出局部最优的能力,在标准麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)中借助鸟群算法(bird swarm algorithm,BSA)飞行行为的思想,使加入者以一定的概率向发现者靠近,缩短了算法的运行时间,保证了全局收敛和种群的多样性。最后将算法模型与BP神经网络模型和麻雀搜索算法优化BP神经网络(sparrow search algorithm BP,SSA-BP)模型进行对比,使用三种评价指标对三种算法模型进行评价,结果表明的ISSA-BP模型能够及时准确的对气动光学成像偏移进行预测,ISSA-BP模型的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R2)分别为2.511E-11、1.969E-06和0.99989。 展开更多

关键词 BP神经网络 气动光学成像偏移预测 改进麻雀搜索算法 鸟群算法

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基于偏振成像的方位测量误差建模与分析 被引量：13

14

作者 万振华 赵开春 褚金奎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1688-1696,共9页

为了提升偏振成像定向传感器的测角精度,建立了基于斯托克斯矢量的偏振方位测量误差传播模型。对该模型受到的主点偏移、镜头畸变、CMOS平面倾斜等误差因素进行研究。根据斯托克斯矢量偏振测量原理推导出天空偏振方位角解算方法。将主... 为了提升偏振成像定向传感器的测角精度,建立了基于斯托克斯矢量的偏振方位测量误差传播模型。对该模型受到的主点偏移、镜头畸变、CMOS平面倾斜等误差因素进行研究。根据斯托克斯矢量偏振测量原理推导出天空偏振方位角解算方法。将主点偏移、镜头畸变、CMOS平面倾斜、灰度响应不一致等因素对方位测量的影响进行讨论,利用蒙特卡洛方法进行偏振成像方位测量误差分析,通过仿真和天空偏振成像实验分析所建模型的正确性。实验结果表明:CMOS灰度响应不一致对方位测量误差的影响最大,当灰度响应不一致在(-6,+6)pixel时,测量误差在0.11°内,角度均值整体有0.12°偏移;在主点偏移(-1.5,+1.5)pixel,镜头畸变(-1,+1)pixel,CMOS平面倾斜(-0.5°,+0.5°),CMOS灰度响应不一致(-6,+6)pixel的共同影响下,太阳子午线的方位测量误差为0.236 3°(σ)。该误差传播模型能够反映误差源定量影响方位测量精度,为偏振成像定向传感器的优化设计提供依据和参考。 展开更多

关键词 偏振成像 主点偏移 CMOS平面倾斜 CMOS灰度响应不一致

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可见-短近红外成像光谱数据的土壤有机质含量估算 被引量：12

15

作者 焦彩霞 郑光辉 +2 位作者 解宪丽 崔雪峰 赏刚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3277-3281,共5页

土壤有机质是土壤肥力的重要指标,也是全球土壤碳的重要存在形式,快速估算土壤有机质含量及其变化是保障粮食安全与评估气候变化的前提与基础。传统的土壤有机质测定方法存在周期长、成本高、有污染物排放等不足。近年来的大量研究表明... 土壤有机质是土壤肥力的重要指标,也是全球土壤碳的重要存在形式,快速估算土壤有机质含量及其变化是保障粮食安全与评估气候变化的前提与基础。传统的土壤有机质测定方法存在周期长、成本高、有污染物排放等不足。近年来的大量研究表明,土壤反射光谱技术可以成功实现土壤有机质估算,具有时间短、成本低、无污染、无破坏等特点。但反射光谱技术仅能估算点状土壤样品有机质含量,要实现土壤有机质的空间制图还必须借助空间插值技术。成像光谱技术(也称为高光谱成像技术)为每个像元采集一条光谱曲线,实现了图谱合一,为土壤有机质空间制图提供了技术基础。目前利用成像光谱开展土壤有机质制图的研究尚处于起步阶段,利用室内可见-短近红外波段的成像光谱数据建立土壤有机质光谱指数可以探讨土壤有机质成像光谱估算的机理,从而为土壤有机质遥感制图奠定理论基础。建立600 nm“弓曲差”光谱指数并分析其与土壤有机质的相关关系,通过1000次随机划分数据集、建立“弓曲差”非线性回归与偏最小二乘回归模型并对比结果精度,探讨成像光谱数据估算土壤有机质的可行性。结果表明,研究区土壤有机质含量偏低,变化范围较大,“弓曲差”与有机质含量呈显著的对数关系;对数函数可以较好实现土壤有机质的建模与预测,拟合结果稳定性较好,精度优于偏最小二乘回归。原因可能是由于偏最小二乘回归所使用的全部光谱数据中包含了部分与有机质无关的信息,影响了偏最小二乘回归结果精度。所以,使用三个波段光谱信息建立的光谱指数“弓曲差”可以用于成像光谱数据的有机质制图,从而为未来开展土壤有机质卫星遥感制图提供新的思路与方法。 展开更多

关键词 成像光谱 土壤有机质 偏最小二乘回归 弓曲差

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静态偏振风成像干涉仪中光在四面角锥棱镜中的传播规律研究 被引量：8

16

作者 王金婵 张淳民 +1 位作者 赵葆常 刘宁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1625-1631,共7页

简述了自行设计的新型静态偏振风成像干涉仪的原理和四面角锥棱镜的分光机理;应用光线追迹法,推导出了主截面内任意光线在棱镜中的传播方向及出射点坐标,建立了平行光束经角锥棱镜后的偏向角和透过率的理论表达式;采用计算机模拟给出了... 简述了自行设计的新型静态偏振风成像干涉仪的原理和四面角锥棱镜的分光机理;应用光线追迹法,推导出了主截面内任意光线在棱镜中的传播方向及出射点坐标,建立了平行光束经角锥棱镜后的偏向角和透过率的理论表达式;采用计算机模拟给出了偏向角和透过率随入射角的变化关系曲线;根据静态偏振风成像干涉仪的具体参数确定了四面角锥棱镜的侧面和底面夹角以及底边长度.该研究为静态偏振风成像干涉仪的研制提供了理论依据. 展开更多

关键词 静态偏振风成像干涉仪 四面角锥棱镜 分光 偏向角

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基于奇异值分解和中位数绝对偏差的拉曼成像数据去噪方法 被引量：7

17

作者 范贤光 吴腾达 +1 位作者 支瑜亮 王昕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期436-440,共5页

拉曼成像是一种无损伤、无需标记的光谱成像技术,它可以提供样品的不同组分的分子指纹信息以及空间分布特征,相比其他成像技术有着更重要的应用。但是拉曼散射的截面积小,灵敏度低,加上在很多实验中为了观察某些组分的动态分布而缩短扫... 拉曼成像是一种无损伤、无需标记的光谱成像技术,它可以提供样品的不同组分的分子指纹信息以及空间分布特征,相比其他成像技术有着更重要的应用。但是拉曼散射的截面积小,灵敏度低,加上在很多实验中为了观察某些组分的动态分布而缩短扫描时间,导致最终得到的成像数据被噪声干扰,因此往往需要对信号进行去噪处理。常规的算法一般都是基于一个给定的数学模型对光谱进行处理,容易造成过滤波,使得信号失真;另外,在处理拉曼成像数据时,常规算法往往是对数据进行逐条光谱去噪,从而忽略了多条光谱之间的相互关系,导致最终的拉曼图像仍然受许多噪点干扰。因此,提出了一种基于奇异值分解和中位数绝对偏差的拉曼成像的信号处理方法,用于拉曼成像数据的去噪处理。该方法首先对拉曼成像数据进行奇异值分解,获得一个奇异值矩阵与两个正交矩阵;然后通过中位数绝对偏差法对奇异值矩阵中的各奇异值进行离群值检测,选取前k个被连续标记的离群值作为要保留的奇异值,并将其余的奇异值赋值为零,得到新的奇异值矩阵;最后用新的奇异值矩阵与两个正交矩阵重新求解得到去噪后的拉曼成像数据。实验中,首先验证了中位数绝对偏差法确定前k个奇异值的正确性,其次分别从处理后的图像质量和信号波形两方面对比了该算法与常规算法的去噪效果。结果证明,中位数绝对偏差法可以快速地确定出合理的k值大小,而且,依据该k值处理后的成像数据不仅在成像质量上消除了大量的噪点,使得组分的空间分布特征清晰可见,也在信号波形上较完美地保留了微小谱峰,并恢复光谱信号。该算法不同于常规算法,能同时对整个拉曼成像数据进行处理,并保留光谱之间的统计特征,是一种更加有效的拉曼成像数据的去噪方法。 展开更多

关键词 去噪 拉曼成像 奇异值分解 中位数绝对偏差

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关于磁共振图像质量评价方法的探讨 被引量：6

18

作者 陈月明 许柏松 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第6期1073-1075,共3页

磁共振信号得到的人体断层图像 ,不仅可以反映形态学的信息 ,还可以从图像中得到与病理有关的信息 ,其图像质量的好坏将直接影响着医护人员对病人的诊断结果。目前对磁共振图像质量评价的重要指标是信号强度均匀度。但在信号强度几乎相... 磁共振信号得到的人体断层图像 ,不仅可以反映形态学的信息 ,还可以从图像中得到与病理有关的信息 ,其图像质量的好坏将直接影响着医护人员对病人的诊断结果。目前对磁共振图像质量评价的重要指标是信号强度均匀度。但在信号强度几乎相同的条件下 ,这一评价指标的有效性较低。为了对磁共振图像质量作更加有效的评判 ,可采用比较信噪比的最大与最小区域的信号强度标准差的方法 ,其评价的有效性较高。 展开更多

关键词 磁共振图象 评价方法 信噪比 标准差 图像质量 人体断层图象

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高压富水地质隧道衬砌结构损伤位置红外跟踪方法设计 被引量：1

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作者 周乾大 高军 《宁波工程学院学报》 2023年第3期8-15,共8页

为了优化衬砌结构损伤位置的实时跟踪效果,确保高压富水地质隧道的安全运行,提出高压富水地质隧道衬砌结构损伤位置红外跟踪方法。将热源激励作为半无限体表面的热源,构建无限大物质在线激光激励下的热传导方程,推导隧道衬砌结构表面温... 为了优化衬砌结构损伤位置的实时跟踪效果,确保高压富水地质隧道的安全运行,提出高压富水地质隧道衬砌结构损伤位置红外跟踪方法。将热源激励作为半无限体表面的热源,构建无限大物质在线激光激励下的热传导方程,推导隧道衬砌结构表面温度场分布;结合温度场分布结果,利用红外热成像技术构建隧道衬砌结构表面温度场传热控制方程,跟踪高压富水地质隧道衬砌结构的损伤位置;计算隧道衬砌结构红外像面照度,控制红外热成像传热偏差,获取修正后的高压富水地质隧道衬砌结构传热控制方程;结合温度场分布情况,创新性地运用限元校正运算,通过Softmax分类器完成隧道衬砌结构损伤位置的实时跟踪。实验结果表明:该技术可实现隧道衬砌结构表面测温数据的修正,成像偏差控制后的各方向温度分布曲线走势规律相似,且曲线基本重合;可获得隧道衬砌结构温度光谱,并完成损伤位置的跟踪。 展开更多

关键词 成像偏差控制 隧道衬砌结构 损伤位置跟踪 温度场 红外热像仪 有限元

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基于改进PSO算法优化极限学习机的气动光学成像偏移预测 被引量：5

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作者 吴玉洋 薛薇 +1 位作者 许亮 姚远 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期64-70,共7页

气动光学成像偏移的影响因子具有复杂时变、非线性、强耦合等关系,为了实现实际工程中气动光学成像偏移的在线补偿,将改进粒子群算法(PSO)与极限学习机(ELM)结合起来构建了高速飞行器在大气中飞行时的气动光学成像偏移预测模型。采用具... 气动光学成像偏移的影响因子具有复杂时变、非线性、强耦合等关系,为了实现实际工程中气动光学成像偏移的在线补偿,将改进粒子群算法(PSO)与极限学习机(ELM)结合起来构建了高速飞行器在大气中飞行时的气动光学成像偏移预测模型。采用具有较强全局搜索能力的PSO算法优化ELM预测模型中的输入层与隐含层间的连接权值与隐含层阈值,并引入进化度因子与聚集度因子,对惯性权重进行动态改变。结果表明,PSO优化后的ELM算法精确度更高,泛化能力强,能及时准确的对气动光学成像偏移进行预测,避免了传统几何光学计算费时费力等缺点。 展开更多

关键词 气动光学成像偏移 粒子群算法 惯性权重 极限学习机 BP神经网络

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