偏振成像可用于表征各向异性肌肉组织,但是常规偏振成像方法只能给出定性的结构形态,无法对肌肉发育过程进行定量的比较。构建了一套定量偏振成像系统,采用两个互相垂直的偏振片同步旋转得到一系列图像,经过图像处理获取斑马鱼每个肌节定量的相位延迟量。该定量偏振图像与光源亮度、曝光时间等无关,可以用来比较不同时间拍摄的斑马鱼肌肉形态和分布。研究发现野生型和肌肉受损型斑马鱼肌肉生长变化过程不同。

结构光照明荧光显微术(SIM)是一种可突破阿贝衍射极限的宽场显微成像技术, 因其非侵入、成像速度快及光损伤小等优点在生物医学研究中具有广泛的应用前景。从结构光照明显微成像系统基本原理出发, 分析了超分辨图像重构算法原理、重构图像中伪影来源及优化方法; 结合研制的线性/非线性结构光照明显微镜, 详细讨论了基于激光干涉的SIM成像系统光机结构。重点讨论了系统的同步时序设计和光路中的几个关键技术问题。设计对比实验验证了自主开发的SIM重构算法的可靠性, 并基于研制的线性SIM系统开展细胞骨架的成像实验。最后, 对SIM技术在生物上的发展和应用提出展望。

视觉测量系统中圆形标志点中心定位的精度易受噪声的影响。为了增强其抗噪性从而提高定位精度，提出了一种利用几何特征以降低噪声干扰的中心定位算法。首先将自适应阈值分割法与质心法相结合，对点目标进行圆心粗定位。利用粗定位的圆心和半径对Canny算子检测到的边缘进行半径约束，以消除孤立点和噪声点。然后根据理想的圆成像后边缘点分布的几何特征和链接规律，采用一种基于分区原理的方法获取点目标的理想边缘。最后，采用Zernike正交矩对像素级边缘点进行亚像素定位，并用最小二乘椭圆拟合法计算得到中心坐标。实验结果表明，该方法的定位精度可以达到0023 7 pixel，算法的运行时间为2～3 ms，基本满足测量系统对于圆形标志点中心定位在精度、稳定性和实时性上的要求。