基于SLM模拟散射介质散斑的显微成像方法研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:TRACY101688
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自然界中强散射介质无处不在,穿透散射介质成像是如今大气遥感、生物医学检测、水下目标探测等诸多光学成像领域亟待解决的关键问题。为实现显微环境下散射介质内部目标的清晰成像,本文在分析目前常见的散射显微成像技术的基础上,研究一种基于光学记忆效应结合叠层成像原理的非侵入式、高分辨散射显微成像方法,并利用空间光调制器(Spatial Light Modulation,SLM)完成了相应模型简化实验。本文研究内容主要从散射成像的理论模型、系统设计与仿真以及原理性验证实验三方面展开。首先分析随机散射介质的强散射特性,将目标前散射介质形成的随机散斑场作为特殊的照明光束,结合光学记忆效应理论,将目标后散射介质视为线性不变显微成像系统的一部分,构建散射成像的理论模型。为了重建目标图像,控制光束照明角度使目标平面随机散斑按指定的方式移动,实现理想目标频域信息的调制,在时序上获取一系列彼此关联的低分辨目标图像。再借助傅里叶叠层成像思想,求解满足系统约束条件下的目标最优解,最终在频率域完成目标频谱的迭代融合。该方法中目标成像质量不仅不会受到散射介质的干扰,而且会充分利用介质的光散射特性,实现目标高分辨率成像。其次,为完成基于光学记忆效应结合叠层成像原理的散射显微成像方法的前期原理性验证,设计了散射显微成像系统的整体简化模型,优化了单元模块参数,包括显微投影模块、显微成像模块、光散射模拟模块。进行了多参数下的散射显微成像系统整体数值模拟仿真,验证了理论模型的可行性。最后,根据散射显微成像系统的简化模型,利用空间光调制器与显微投影系统实现散射介质的光散射模拟,完成了整体光路的搭建及系统验证工作。使用自搭建散射显微成像系统对USAF-1951分辨率板成像,重建目标的对比度及分辨率均有着显著的提升。重建目标图像可以清晰观测到第八组第五对刻线,原始目标图像仅可观测到第八组第一对刻线,较原始目标图像分辨能力提高了近2倍。通过实验验证了本方法的可行性。
其他文献
自分数阶微积分的概念提出以来,其理论体系经历了300多年的完善和发展并且被广泛应用于相关的工程领域。而混沌作为非线性动力学系统一种独有的运动形式,在天文学、数学、生物科学、地质学以及经济学等领域内同样得到了广泛的关注和研究。作为二者相结合的分数阶混沌系统是整数阶混沌系统在任意阶次上的推广,其不仅有传统整数阶混沌系统的特性还具有历史记忆性等特殊的性质,除此之外其系统的特性还与阶次密切相关,因此分数阶
微分算子自伴边值问题及谱理论是算子理论的重要而基本问题,它是同微分方程、数学物理和量子力学的某些重要问题相联系而发展起来的。本论文研究了微分算子乘积的自伴边值问题及一类微分算子的谱特征。 第一章 简要概述了微分算子研究的背景、进展与本文所研究的问题、使用的方法和获得的若干结果。第二章 引入本文所需要的基本知识、符号和相关的引理。 第三章 讨论了m个由同一n阶对称微分算式生成的赋予某种边
本文从理论和实验两方面研究了激光聚焦参量、环境参量和靶参量对激光与靶相互作用产生的激光等离子体冲击波力学效应和声波效应的影响。主要内容如下:分析了离焦量对激光等离子体冲击波力学效应的影响,提出功率密度变化是负离焦量时冲量耦合系数变化的主要原因,正离焦量时由于冲击波的反射和碰撞的效应导致出现一个冲量耦合系数上升的扰动;研究了入射激光功率密度对激光等离子体冲击波力学效应的影响,实验结果表明在激光功率密
数学是人类文化的重要组成部分,在当今社会被广泛应用于社会生产和日常生活的各个方面,充分体现了数学与生活的紧密联系,因此小学生不仅需要以适应生活为目的而探究并应用数学知识,还应以学好数学为目标,在学习过程中运用生活方法。文章由此展开,根据数学与生活的联系,同时关注情境教学意义,对教师运用生活情境方法组织小学数学教学工作的策略展开研究,提出一些教学建议,旨在促进小学数学生活化教学新思路的形成。
在舰船航行过程中,受海浪等因素影响,舰载武器会产生俯仰、横滚等方向上的运动,这将影响舰载武器的精确打击性能。通常将舰载武器安装在舰载稳定平台上以保持相对惯性空间水平。传统的稳定平台控制策略,如PID控制,都采取滞后调节方式,即通过测得当前姿态角来产生相应控制量,进而调节平台水平。这种调节方式适合单次扰动,然而海浪扰动是实时变化的,加之机电系统的时滞环节存在,传统滞后调节策略必然存在响应速度慢、稳定
学位
党的十八以来,以习近平为核心的党中央全面推进青年思想政治教育工作,形成了完整的青年思想政治教育观。这一理论具有鲜明的逻辑理路:对中华优秀传统文化的汲取与转化、对马克思主义青年思想政治教育思想的继承与发展、对青年思想政治教育工作实践的反思与总结是其生成逻辑;以战略地位论、价值目标论、根本原则论、内容体系论为整体布局,构建出严密的结构逻辑;推动马克思主义青年思想政治教育理论的新发展、构建青年思想政治教
肿瘤标志物对于肿瘤的早期检测、筛选,以及肿瘤治疗过程中疗效的监测等起着重要作用,肿瘤标志物检测方法的研究也是近年来肿瘤标志物领域的研究热点。构建纳米生物传感器实现对肿瘤标志物的高灵敏、高特异性检测对肿瘤的检测与治疗具有重要意义。针对肿瘤标志物常规免疫检测的成本高、检测步骤繁琐、检测周期长等缺点,本文基于介孔二氧化硅微球与Fe3O4纳米磁珠,使用单链DNA分子与G-四链体分子作为标志物受体,构建了两
目的 探讨银杏内酯注射液联合阿替普酶治疗急性脑梗死的临床效果及对患者血流动力学、凝血功能的影响。方法 选取62例急性脑梗死患者作为研究对象,根据随机数字表法将其分为对照组和研究组,各31例。对照组采用阿替普酶治疗,研究组采用银杏内酯注射液联合阿替普酶治疗。比较两组的临床疗效、血流动力学指标、凝血功能指标及不良反应发生情况。结果 研究组的治疗总有效率高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。治
学位