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摘要:针对传统流式细胞分析技术中,细胞亚结构形态识别困难以及荧光染色又会改变细胞活性问题的研究需要,依据淋巴细胞和嗜酸性粒细胞形态特征建立了对应的偏心单核细胞模型及双核细胞模型.基于光散射理论下的仿真实验软件,设计了可同时接收细胞前向和后向散射光谱的仿真实验光路,获得了这两种细胞模型下的散射分布图谱,由此建立了不同核质相对折射率下的前、后向散射光光强与442、532、633 nm入射波长关系.通过前、后向散射光谱特征分析,发现在以后向散射光信号为纵轴,前向散射光信号为横轴表征下,淋巴细胞和嗜酸性粒细胞具有明显的分类分区散点特征,从而提出了一种淋巴细胞以及嗜酸性粒细胞的分类识别方法.该散射分类识别计数方法对于设计全光学、非入侵、免标记的血细胞分析仪有一定的潜在应用价值....
摘要:目的:随着对微观世界探索的不断深入,人们对显微成像系统的性能,如成像效率、成像质量以及三维成像等均提出了越来越高的要求.方法:近年来,在显微成像领域涌现出一批代表性的技术如定量相位成像技术、太赫兹成像技术以及结构光超分辨成像技术等,此类技术凭借无损伤、无侵入、无电离辐射、可实时、可定量等优势,在医学诊断、无损检测和安全检查等方面有着广泛应用.结论:本文根据光源的不同对显微成像技术进行了分类,首先对高相干激光、低相干光、太赫兹波以及结构光作为光源的四类无标记成像技术进行了简要介绍,并阐明了成像的基本原理,然后对这几类技术进行了特征分析.最后探讨了显微成像技术的发展趋势....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:针对一款2-6×24mm瞄准镜系统在变倍过程中出现视差的问题,基于高斯光学理论,利用CODE V软件进行仿真实验,发现在变倍过程中,像距变化较大是造成该问题的主要原因;基于变倍成像原理和机械变倍结构,应用仿真设计技术,提出了变倍组凸轮曲线的修正方法,给出了各镜片的修正参数和凸轮的修正曲线,优化了光学瞄准系统性能,解决了存在的视差问题;对比优化前后光学瞄准系统的调制传递函数、点扩散函数和线扩散函数,发现优化后波像差的RMS值均小于λ/4,成像质量很好,满足成像设计及实际生产的精度要求。...
摘要:基于VirtualLab虚拟仿真软件建立了粒径在几十到几百微米内不同大小和形状的气泡模型.对其在平面光照射下的散射进行了仿真模拟,得到了气泡的前向、后向光散射特征分布,将结果与水粒的光散射特征进行比较分析,发现:同一气泡前向散射远大于后向散射,但两者拥有十分相近的变化趋势.光源和气泡大小影响气泡远场散射幅值的大小、振荡频率、角宽度及次极大与主极大的比值.气泡结构的对称性影响着气泡远场散射的对称性.气泡与水粒的远场散射特性既联系又区别.该研究的结果可以为气泡的分析检测提供了一定的理论依据....
[专利] 发明专利 CN201910275036.3
江苏大学 2019-08-09
摘要:本发明提供一种非正交基下的双通道双波长相位显微成像系统及方法,包括光源、2f镜、分光孔径光阑、扩束准直镜、样本平台、物镜、第一通道、第二通道和计算机;第一通道和第二通道并列放置;第一通道包括第一光阑、第一准直镜、第一光栅、第一傅里叶透镜、第一空间光调制器、第二傅里叶透镜和第一CCD相机;第二通道与第一通道的结构一样;光源发出光束依次经过2f镜、分光孔径光阑、扩束准直镜后分为两束非正交的平行光束,再依次经过样本平台、物镜,分别进入第一通道和第二通道,得到干涉条纹图样,传输到计算机进行图样处理得到样品的三维形态。本发明可对双波长、双路光进行相位显微一次同步成像,依据该干涉显微图可获得相位体的空间相位分布,并且利用重建算法可得到样本的的三维形态,特别适用于生物细胞形态瞬态显微成像。
摘要:相移干涉技术融合了多种现代核心技术,已成为光学精密测量的关键技术,在诸多领域有着重要应用.基于实验教学的基本要求和培养大学生综合素质的目的,设计适用于普通光学实验室的相移干涉实验装置,并以平面波前为例进行验证性实验.将该实验引入本科光学实验教学中,不仅能够使学生直观地理解光波干涉原理及其应用,而且通过设计和调试光路以及编译简易程序,可提高学生综合实践和综合知识应用能力,进而培养其创新能力.该创新探索式实验对大学物理实验教学具有重要的推广应用意义....
[专利] 实用新型 CN201720274506.0
江苏大学 2017-10-31
摘要:本实用新型提供了一种基于双Dove镜下的光学同轴和离轴干涉相位成像系统,包括光束整形系统、干涉系统和成像系统;所述光束整形系统位于光源光路上,用于放大光束,且产生平行光束;所述干涉系统包括第一全反镜、第二全反镜、BS镜和双Dove镜,所述双Dove镜包括第一Dove镜和第二Dove镜,所述第二Dove镜底面与第一Dove镜底面相向胶合,且底面镀半透半反膜;所述显微物镜位于所述双Dove镜上方,用于放大接收到的所述参考光和物光;所述CCD集成在显微物镜上,用于记录和分析参考光和物光的像。本实用新型通过采用Dove镜分别对样品光与参考光进行分光和合光,结构简单、稳定,易于操作。
摘要:凭借非侵入、无损伤、高灵敏、高速率等优势,相移干涉技术已成为波前检测和相位测量的重要技术,也已被广泛应用于光学成像与测量等相关诸多领域.依据相移和光路特征对相移干涉技术进行了分类,对典型的时间相移和空间相移干涉技术进行了特征评析;继而依据相移技术的发展,列举了典型的相位恢复方法.针对发展的广义相移干涉技术,依据相移运算特征对各类典型相移获取方法进行了特征分类,继而讨论了广义相移获取方法中存在的问题和相应的解决方法.最后对相移干涉技术和相移获取方法的发展趋势作出了预测....
摘要:神经元是生物神经系统结构与功能的基本单位,它通过放电活动对信息进行编码、传递和整合,在生命活动中起到重要作用;基于神经元放电活动的动力学本质和相位成像技术,探讨对活细胞及其内部亚结构进行无损、免标记成像的方法,根据神经元模型的相位信息对其静态形态特征和放电行为的动态表征进行研究;运用光学成像仿真技术建立神经元相位模型并获得其相位分布信息,从相位函数的物理意义出发分析模型的亚结构特征;考虑放电活动中样品胞内离子浓度变化对其折射率及相位信息的动态影响,初步探讨用相位信息直观表征该动态过程的方法;对于该较复杂的非均质相位体模型,引入异质对比补偿思想,免相位解耦地获得样品亚结构局部的静态形态信息及其动态放电活动的相位表征结果,并通过仿真分析验证该方法的有效性.结果表明,神经元放电特征及其形态的光相位表征方法具有无损、免标记、可定量的优势....
摘要:基于干涉成像原理,提出了一种结构简单的轴向可调式共光路干涉成像系统的设计.该设计充分利用光路可逆性和分光棱镜的反射、折射特性,先通过棱镜将入射光分为两束平行光,一束照射到样品上被反射载物台反射作为物光,另一束则直接被反射作为参考光,然后利用上述棱镜使反射回的物光和参考光合束发生干涉.通过调整棱镜的分光层与光轴之间的夹角可分别实现不同类型的干涉.分别以傅里叶变换和三步相移范数法为例对实验获得的干涉条纹进行相位恢复,并通过对结果的分析评估了系统的性能,对设计用于生物细胞相位成像的可行性进行了论证.所设计的系统结构简单、操作方便、系统误差小,可为均质细胞的无损免标记形态检测提供一种简单易行的方法....
[专利] 发明专利 CN201610864844.X
江苏大学 2017-02-22
摘要:本发明提供一种双光束非正交相位显微一次成像系统及方法,包括依次排列的激光器、第一透镜、针孔滤波器、第二透镜、衍射光栅、样品、空间光调制器、光束扩束器、特殊镜片、波片组、显微镜和CCD,所述CCD与计算机连接;所述衍射光栅和样品之间设有轴向对称分布的第一全反镜和第二全反镜;所述光束扩束器和特殊镜片之间设有第三全反镜和第四全反镜;本发明采用衍射分光原理将光束分为作为参考光的0级以及作为物光的+1级和??1级衍射光,继而空间光调制器对0级衍射光进行滤波整形,再经光束调节最终形成干涉图样,具有高度的稳定性,CCD只需单次曝光即可采集到两幅干涉图,经相应的相位恢复运算可快速实现双角度相位成像,能适用于所有的离轴干涉。
[专利] 发明专利 CN201610911993.7
江苏大学 2017-04-19
摘要:本发明公开了一种双波长相位显微成像系统和方法、以及对应相位恢复方法,采用马赫‑曾德尔干涉光路来实现双波长同轴相移干涉显微系统,利用光纤耦合器和准直器形成双波长同轴平行光,其经过分光镜后,利用PZT改变参考光的相移值,所形成的物光和参考光在CCD上共形成5个双波长同轴相移干涉图。利用相移技术和相减程序,可获得只含有单个波长的无背景强度的干涉图样,无须其它附加技术,采用特定相移值可求解每个波长的包裹相位图,然后求解出合成波长相位图,进而求解出相位物体的三维微观形貌。本发明在相位显微成像方面有着广泛的实用价值与应用前景,特别是光学透明的相位物体,如生物细胞相位显微成像以及干涉度量等应用领域。
[专利] 发明专利 CN201510611407.2
江苏大学 2016-02-03
摘要:本发明提供了一种属于基于手机平台下的人体健康状态的舌苔诊断装置,包括内窥镜和嘴套,以及内置于手机中的数据库模块、图像预处理模块、舌色分析模块、舌形分析模块、舌纹理分析模块、结果输出模块。本发明利用手机拍照技术,根据传统中医舌诊方法,通过舌苔拍照和苔图分析,对人们身体健康状态进行诊断,并通过附加内窥镜实现舌苔的显微成像,经过计算分析后获得高精确度的诊断结果,普及健康自我诊断,推动移动医疗产业的发展和应用。
[专利] 发明专利 CN201510557347.0
江苏大学 2015-12-23
摘要:本发明公开了一种血细胞分析传感器,利用激光照射液流系统中的单个待测细胞,通过多种特制光学反射、透射部件的组合,把多维散射光强信息分不同空域成像在CCD传感器阵面上,在CCD阵面上可同时接收到前向、侧向和后向对应立体角范围内的散射光强分布,依据光散射理论对血细胞模型下光散射分布的计算结果,对此一次采集得到的光信息进行分析计算,可实现血细胞群的分类和计数。本发明具有散射信息丰富、分类依据充分、传感器结构小、集成化高等优点,适用于血细胞分类和细胞动力学分析的科学研究和临床医学应用领域中的仪器开发,特别适用于便携式仪器开发,满足人们对健康状态和疾病诊断的社区化普及。
摘要:相位显微成像技术在生物细胞形态观察和类别识别中有着重要的应用.基于稳定性强的共光路系统,提出了一种利用反射镜将光束一分为二,然后重叠,产生共光路干涉的方法,该方法利用光束的几何放大作用,免加载显微物镜,即可将干涉图像放大在成像屏上,且通过调节反射镜的角度,实现同轴、离轴和微轻离轴相位显微成像,对图像进行相位恢复处理后,可了解相位样品的形态结构,理论和实验结果表明该方法可行,为生物细胞相位显微成像新技术的开发研究提供了一种方法....
摘要:针对血全细胞亚类快速识别在生命科学研究和临床医学应用的需要,基于血细胞中典型形态和亚结构特征,提出了一种典型血细胞亚结构快速成像方法,即是利用细胞的两幅正交相位显微图,根据细胞外胞和胞核边缘处相位突变的特征,运用边缘检测方法和曲线分割方法从样品的相位图像中提取独立的胞膜和胞核的轮廓线,根据空间映射关系,给出了沿线迹旋转下的3D 表面成像方法。利用该方法,本文成功地仿真了红细胞以及单核细胞的3D结构形态,从而证实了这种方法的可行性。
摘要:针对提高反射相位延迟测量速度和精度的应用需求,研发了一种以起偏器-棱镜-检偏器(PPA)为光路结构的测量系统,基于最小二乘法,给出了无需知道初始检偏角可对所采集的光强分布点进行二元线性拟合的方法,进而提出了对不同起偏角情况下所采集的两组光强分布点进行多次拟合、逼近求交得到反射相位延迟量的方法.该方法在反射相位延迟的测量过程中,无需精确设置光学元件的方位角,可利用软件系统完成光强分布点的采集及其计算机数值计算处理,所有的测量操作可控制在15s内完成,实验结果表明:反射相位延迟测量结果的误差为0.005 rad,重复性为0.0016 rad....
摘要:基于光流控技术对细胞分析仪器的重要应用,针对三叉型结构光流控的三维(3D)聚焦能力不足的现状,对传统结构的聚焦能力进行了动态分析,探明了影响3D聚焦能力的因素,设计了一种适用于白细胞光学检测的高效三维聚焦微流控通道结构.该结构应用两侧鞘液流的夹流,实现样本流的二维聚焦,通道内新增的凹陷实现样本流的第三维聚焦.通过聚焦面积、速度分布和粒迹分布的动态仿真实验,对所设计结构下的3D聚焦效果进行了对比分析,其结果表明所设计的结构具有更好的3D聚焦效果,这对于光流控芯片在细胞分析仪器中的开发和应用具有很好的潜在应用价值....
[专利] 发明专利 CN201410331575.1
江苏大学 2014-10-29
摘要:本发明公开了一种集成光干涉和散射信息分析的显微成像系统,是基于共轴迈克尔孙干涉光路和米劳干涉装置,样品位于载物台上,载物台为一半透半反镜,反射光束通过米劳干涉装置在迈克尔孙干涉光路上产生干涉,由显微镜得到放大的干涉图像,从图像可以提取样品的相位信息。同时,通过样品的前向透射光束经过半透半反镜面后,产生前向小角和大角散射,该散射图像可由前向CCD接收,从中可获取前向散射幅值分布,由散射理论可以解构样品的大小。本发明装置通过集成相位和散射信息可更加准确地检测样品的形态结构,在透明物体显微形态测量方面具有重要的实用价值,特别是在生物细胞亚结构形态的检测应用领域。
[专利] 实用新型 CN201420556265.5
江苏大学 2015-01-21
摘要:本实用新型公开了一种两步衍射相位成像系统,利用光栅的衍射特性以及空间光调制器的滤波作用,将0级衍射光先后与+1级和-1级衍射光相干涉形成两幅干涉图样,然后计算两干涉图样之差,并运用希尔伯特变换恢复样品的相位信息,实现快速相位成像。该成像系统适用于所有的离轴干涉,包括轻微离轴干涉,采用共几何光路,具有高度的稳定性;在相位恢复运算中,采用简单的代数运算消除背景光,无需高通滤波,不仅样品高频信息保留完整,而且相位运算速率快。本实用新型在相位显微方面具有广泛的实用价值与应用前景,特别是在透明样品,如生物细胞相位成像以及相位测量等应用领域。
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