1 上海理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200093
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
3 上海交通大学附属第六人民医院 上海超声医学研究所, 上海 200233
4 同济大学 化学科学与工程学院, 上海 200092
过高温可诱发肿瘤周围正常组织产生炎症以及热辐射损伤。因此研发一种能在相对较低温度下(例如43 ℃)即可实现肿瘤细胞高致死率的磁性材料对于磁热治疗的临床应用至关重要。本研究聚焦低温、安全、高效磁热疗, 选取FDA批准的液固相变材料聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为原料, 装载一步温和还原法制备得到的超顺磁性氧化铁纳米颗粒, 用于磁共振成像和磁热升温; 进一步在PLGA中装载热休克蛋白HSP90的小分子抑制剂-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG), 抑制机体受热保护功能, 实现较低温度下杀死肿瘤细胞。体外实验结果表明, 制备得到的超顺磁性氧化铁纳米颗粒不仅拥有良好的T2加权成像性能, 还具有优良的磁热升温性能。所制备的PLGA/Fe3O4/EGCG复合材料在交变磁场下控制升温至43 ℃并保温40 min后发现肿瘤细胞死亡率达70%, 显示出针对骨肉瘤低温磁热治疗的良好潜力。这种可注射磁热相变材料将为骨肉瘤的治疗提供新的思路和材料支撑。
可注射 液固相变 低温磁热 磁共振成像 骨肉瘤 injectable liquid-solid phase transition low temperature magnetocaloric therapy magnetic resonance imaging osteosarcoma
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为提高多路高速串行图像数据传输在航天应用中的FPGA IO利用率, 同时克服接收到的多路并行恢复数据相对相位不确定性问题,采用时钟分路器同时为多路TLK2711和FPGA提供低抖动时钟。对于串行数据发送, 采用FPGA内部的数字时钟管理单元(DCM)对发送数据的相位进行调整, 并采用TLK2711的内部环回功能进行发送数据和时钟相位的动态自适应调整。对于串行数据接收, 采用高速异步数据缓存将多路相对相位不确定的数据调理为参考相同时钟, 最终转换为满足Camera Link接口协议的图像数据。实验结果表明, 采用时钟分路器可大大降低时钟抖动, 该传输系统工作稳定可靠, 最大传输速率可达6.8 Gbit/s。此方法可大大提高FPGA内部的资源利用率, 实现多路并行恢复数据的相对确定相位, 满足多通道基于TLK2711的高速串行数据的高稳定传输要求。
高速串行图像数据 IO利用率 低抖动时钟 动态自适应调整 相位不确定 high speed serial image data IO utilization low jitter clock dynamic adaptive adjustment phase uncertainty
武汉理工大学 材料科学与工程学院, 湖北 武汉 430070
采用溶胶凝胶浸渍提拉工艺在玻璃表面制备了双层增透膜,该薄膜由折射率分别为1.12和1.33的两层膜构成。薄膜在380~1 100 nm和1 100~2 500 nm范围内平均透过率较空白玻璃分别提高了7.68%和4.39%。薄膜接触角大约141°,且表层膜在2个月内能保持较高的疏水效果。双层增透膜制备方法简单,在宽光谱耐环境减反射领域有一定的应用潜力。
宽频 疏水 溶胶凝胶 增透膜 broadband hydrophobic sol-gel antireflective film
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
受现今轨道和姿态测量以及姿态控制精度的限制，与传统三线阵立体测绘相比，采用线面阵CCD阵列(LMCCD)测绘体制可提高全球无地面控制点立体测绘精度。详细介绍了LMCCD立体测绘体制下的传感器配置、时间延迟积分(TDI)工作方式及狭小空间线路板连接和LMCCD同步控制方法。经测试该相机能有效削减测轨、测姿误差，满足无地面控制点1:50 000比例尺地图应用要求，性能还可进一步改进提高。
线面阵CCD阵列 立体测绘相机 无地面控制点 时间延迟积分 LMCCD array stereo mapping camera without ground control points TDI 红外与激光工程
2015, 44(11): 3393
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
将Itti模型应用于海洋监视卫星图像舰船目标的检测中。简要阐述了Itti模型的算法处理过程，并将视觉注意点的提取转移过程建立为电容阵列充电模型。针对Itti模型的诸多问题，比如所提取的显著区域形状大小固定、小半径检测实时性差、大半径检测包含背景区域多等，提出了改进算法：引入离散矩变换，增强了图像纹理特征响应；采用阈值分割的方法由显著点搜寻显著区域，提高了检测精度和实时性。运用Matlab对算法进行测试，实验结果表明，改进算法所提取的显著区域形状大小基本与目标一致，实时性好，且显著区域包含背景少。与Itti模型相比，改进算法更适合应用于海洋监视卫星图像舰船目标检测提取。
图像处理 视觉注意 显著特征 海洋监视卫星图像 舰船目标识别 阈值分割 激光与光电子学进展
2013, 50(12): 121001
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
空间环境的恶劣经常导致航天相机的成像平面偏离焦平面产生离焦, 从而影响遥感成像质量。本文针对某航天离轴三反消像散多光谱相机设计了一种调焦系统对成像平面的离焦进行有效补偿。首先, 分析了相机的离轴三反消像散光学系统和CCD焦平面的特点, 确定调焦方式并阐述调焦系统工作原理。然后, 介绍了调焦系统构成以及调焦控制器环境适应性、步进电机力矩选择、调焦传动机构的设计参数和位置编码器, 推导出了调焦精度与调焦机构参数及编码器分辨率的关系, 分析了调焦系统所能达到的调焦精度。最后, 通过调焦系统测试了调焦行程内CCD焦平面直线位置与编码器码值的对应曲线。对闭环控制方式测试数据的计算分析显示, 闭环调焦精度在3σ情况下为±3.11 μm, 满足相机调焦控制精度±10 μm的要求。
离轴三反相机 多光谱相机 消像散 CCD焦平面 调焦系统 调焦精度 闭环控制 Three Mirror Anastigmat(TMA) multispectral camera CCD focus plane focusing precision closed-loop control
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 长春大学电子信息工程学院, 吉林 长春 130022
针对多谱段时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)输出通道多的结构特点和工作频率高的应用要求，提出了一种多谱段TDI-CCD高速成像系统。采用单片可编程逻辑器件作为成像系统的控制核心，实现了视频处理器组的配置与控制以及12路数字视频信号的整合；采用高速集成视频处理器完成模拟输入电荷耦合器件(CCD)信号的视频处理和需精细调整相位的视频处理相关控制信号及水平转移信号的产生；采用高速集成驱动器实现高速低占空比信号的驱动。实验结果表明该系统满足设计要求，在像素时钟为20 MHz 时工作稳定正常，信噪比大于45 dB，动态范围不低于58 dB，可同时高速获取分辨率较高的全色图像和光谱信息丰富的多光谱图像。
成像系统 多谱段 时间延迟积分电荷耦合器件 高速成像 集成视频处理器 光学学报
2013, 33(s1): s111002
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为从工业级面阵CCD芯片中筛选出满足航天高可靠性和稳定性应用要求的器件，提出了一种面阵CCD的板级筛选测试方法，设计了相应筛选测试系统。采用老炼前测试参数、老炼过程中检测感光性能、老炼后测试参数及同批次器件抽样进行长寿命实验的四重筛选过程剔除不合格器件；通过测试CCD组成的相机来进行其参数的判定，利用暗室环境下的积分球、导轨等进行亮场和暗场参数测试，提出利用积分球、靶标、平行光管和六自由度调整系统进行调制传递函数最大值的自动测试。筛选测试后的器件已经应用于工程实践，并通过了一系列实验考核，结果表明，采用此方法筛选出的面阵CCD芯片满足航天应用要求。
探测器 面阵CCD 航天 高可靠性和稳定性 板级筛选测试 调制传递函数
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
针对频率超过100 MHz的高速航空航天遥感相机图像数据瞬时并行存储困难问题, 提出了一种多路高速短消隐期CCD图像数据存储的方法。先将各路图像数据并行存储到SDRAM阵列, 然后再逐路读出图像数据并经采集卡存储到主机的硬盘上; 针对SDRAM需定时刷新开销大的问题, 将输入图像数据进行位宽变换, 降低SDRAM的读写时钟频率; 采用串并转换和并串转换操作结合异步FIFO进行不同时钟域数据接口, 解决了高速下图像数据非整数倍位宽转换难题, 并给出了SDRAM最低的工作频率和异步FIFO的最小深度的计算公式。研究应用结果表明, 以FPGA为数据处理和控制核心的设计满足应用要求, 并行接收总数据率高达4.13 Gbit/s。
多路 高速 短消隐期 并行存储 位宽转换 multi-channel high-speed short blanking period parallel storaging bit width conversion
针对水平集方法计算复杂度高，无法满足实时系统要求的缺陷，提出一种改进的快速水平集算法。该算法对快速水平集算法进行简化，采用单链表表示轮廓曲线。利用C-V模型的二值拟合项来设计曲线演化的速度函数，保留了C-V模型的全局优化特性。还给出了一个基于单链表中轮廓点个数变化的水平集演化终止准则。该算法不仅明显提高了分割速度，且对噪声图像也能实现高效的分割。
C-V模型 单链表 快速水平集算法 图像分割 C-V model single list fast level set algorithm image segmentation 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2817
