孔令琴 1,2,3赵跃进 1,2,3,*董立泉 1,2,3刘明 1,2,3[ ... ]褚旭红 1,2,3
1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 精密光电测试仪器与技术北京市重点实验室，北京 100081
3 北京理工大学长三角研究院，浙江 嘉兴 314019
成像式光电容积描记技术是在传统光电容积描记技术基础上发展而来的一种非接触式生理信号检测技术。成像式光电容积描记技术由于非接触、可远程监测、适用场景广泛、易操作以及低成本等优点可实现人体多项生理参数的测量，成为仪器及生物医学工程领域的新兴研究热点之一。本综述首先介绍了成像式光电容积描记技术的基本原理，对光学起源机理进行了分析，并对成像视频处理方法进行了总结，最后介绍了成像式光电容积描记技术在生理参数方面的应用，并对其在生理参数检测领域中的发展进行展望。
成像式光电容积描记技术 生理参数检测 心血管监测 光学学报
2023, 43(15): 1512002
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
3 北京理工大学长三角研究院(嘉兴), 浙江 嘉兴 314019
皮肤的漫反射光谱中包含丰富的组织信息,已被广泛应用于生理参数的检测,但由于人体生理参数变化复杂、多种情况下光学数据采集困难等因素,其在无创外周血液生理参数检测技术的发展及应用中受到了限制。鉴于此,使用蒙特卡罗模拟方法仿真了不同总血红蛋白、含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、高铁血红蛋白等多种外周血液成分浓度对皮肤的漫反射光谱及肤色的影响,提出了基于色谱融合的发绀成因分析方法。结果表明,皮肤的颜色特征可区分健康、黄疸病以及发绀,而分析方法解决了仅使用肤色很难对发绀现象的成因进行准确区分的难题。
医用光学 漫反射光谱 蒙特卡罗仿真 生理参数
北京理工大学光电学院, 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
针对逆向求解生物组织光学特性参数存在测量精度不高、在体测量困难等问题,提出了一种利用神经网络模型反演生物组织光学参数的方法,该方法以蒙特卡罗算法输出的不同检测距离r处的漫反射率R(r)作为输入,以吸收系数和散射系数作为输出。本文将神经网络算法反演的吸收系数、散射系数值与蒙特卡罗算法获得的吸收系数和散射系数值进行了对比。仿真实验表明:选择r=0.1 cm以及r=0.3 cm距离处的漫反射率作为输入,利用神经网络模型反演的吸收系数和散射系数的平均绝对误差分别为0.003和1.574,一致性决定系数R2分别为0.9997和0.9915。神经网络模型反演的生物组织参数与蒙特卡罗算法获得的吸收系数、散射系数具有较好的一致性,且反演精度高,操作简单,为生物组织光学参数的在体测量提供了新思路。
生物光学 组织光学特性 吸收系数 散射系数 神经网络 漫反射率 光学学报
2021, 41(11): 1117001
1 深圳供电局有限公司,广东 深圳 518000
2 河南省日立信股份有限公司,郑州 450001
采用量子级联激光器的可调谐半导体激光吸收光谱技术及可移动开放式光路系统在线检测泄露区域的SF6气体.光路系统位于高压组合电器间隔周围,与传感系统通过非接触组合.中红外激光器的工作温度在10℃且注入电流为680 mA时发射频率范围可覆盖SF6气体的选择波长.通过对大区域实验舱的内环境进行多次抽取分离,得到二次谐波吸收的精确背景吸收,利用10.55 μm的可调谐激光传感系统对泄露扩散平衡后的SF6气体进行测量,扣减背景吸收后得到泄露SF6气体的二次谐波吸收光谱.研究结果表明：14.3 m的开放式光路下,气相色谱-热导率检测器溯源校准数据与可调谐半导体激光吸收光谱技术检测一致性良好,最大偏差为2.26%,二次谐波最大信号幅值与测量浓度具有较高拟合度,拟合系数为0.998,SF6体积浓度的检测下限为1.8×10－6.该研究可为SF6气体泄露提供一种全新的检测方法,从而实现高压组合电器大区域环境下SF6气体实时在线监测.
吸收光谱 SF6泄露检测 可调谐半导体激光吸收光谱 量子级联激光器 气体绝缘封闭开关设备 开放式光路 Absorption spectrum SF6 leakage detection Tunable diode laser absorption spectroscopy Quantum cascade laser Gas insulated switchgear Open optical path 光子学报
2019, 48(10): 1010001
1 合肥师范学院数学与统计学院, 安徽 合肥 230601
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
时间序列三维荧光光谱数据量大和信息丰富的特点虽然有利于有机物的定性和定量分析, 但是大量冗余信息的存在增加了计算的复杂度和计算量。 在分析了时间序列三维荧光光谱的时频特征后, 分别利用聚类分析和二维小波变换从时间维和光谱维对三维荧光光谱进行了压缩。 在聚类分析中探讨了样本距离、 类间距离、 复合相关系数和R平方统计量等关键因素。 相关系数和R平方统计量的结合不仅提高了聚类分析的精确度, 而且减少了二维小波在光谱维进行数据压缩的工作量。 相关的数值实验表明压缩后的数据保留了原有时间序列三维荧光光谱的重要信息。
三维荧光光谱 聚类分析 小波分析 数据压缩 Three-dimensional fluorescence spectroscopy Cluster analysis Wavelet analysis Data compression 光谱学与光谱分析
2017, 37(4): 1163
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 宾夕法尼亚州立大学 工程科学系,宾夕法尼亚州16802, 美国
LED微显示是一种基于芯片上集成高密度二维发光二极管阵列的全固体主动发光器件,其拥有系统设计简单、光能利用率高、响应速度快及工作温度范围宽等优点。主要介绍了LED微显示技术实现方式、最新进展及其应用前景。
微显示器 LED阵列 硅基CMOS 彩色化显示 micro-display LEDs arrays CMOS on silicon colorization display
Author Affiliations
Abstract
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China
Recent research activities relevant to high energy density physics (HEDP) driven by the heavy ion beam at the Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences are presented. Radiography of static objects with the fast extracted high energy carbon ion beam from the Cooling Storage Ring is discussed. Investigation of the low energy heavy ion beam and plasma interaction is reported. With HEDP research as one of the main goals, the project HIAF (High Intensity heavy-ion Accelerator Facility), proposed by the Institute of Modern Physics as the 12th five-year-plan of China, is introduced.
heavy ion beam high energy density physics ion beam and plasma interaction radiography High Power Laser Science and Engineering
2014, 2(4): 04000e39
