付宏语 1,2巩岩 1,2,*汪路涵 2张艳微 2[ ... ]郑汉青 2
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部,江苏 苏州 215163
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医用光学技术研究室,江苏 苏州 215163
在显微成像过程中,受系统景深限制,沿光轴方向不同层面之间聚焦位置存在显著差异,同时不同层面的显微图像存在部分聚焦区域重叠,现有多聚焦融合算法往往无法并行提取和融合多幅显微图像中最清晰的聚焦部分。提出一种多聚焦显微图像融合算法,首先构造了一种类高斯四邻域梯度算子并结合快速引导滤波,实现高频聚焦信息的提取;同时针对大视场显微图像序列中存在聚焦信息重叠、像素数量大的情况,引入了一种小区域聚焦度量方法,提高了对聚焦清晰区域高频信息提取的能力,实现了多图最佳聚焦点的融合。拍摄3组包括4 mm和2 mm对角线视场的多聚焦显微图像序列进行测试,相较5种常用多聚焦图像融合算法,所提算法的峰值信噪比平均提高了2.4772,结构相似性指数达0.9400以上,对聚焦清晰区域有更好的融合效果,融合图像细节丰富且清晰度高,能够满足大视场多聚焦显微图像融合的准确性要求。
图像处理 多聚焦显微图像 引导滤波 聚焦信息检测 多图融合 
激光与光电子学进展
2024, 61(6): 0618022
作者单位
摘要
1 暨南大学光子技术研究院,广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 511443
2 类人感知研究中心,之江实验室,浙江 杭州 311121
激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点,被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率,在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此,本文提出一种基于柱矢量光调控生成纵向超分辨准球形多焦点阵列的方法。利用对柱矢量光的两组基径向偏振光和角向偏振光分别进行聚焦调控,结合环形衰减调制可形成纵向超分辨焦斑,再将两种偏振光场以适当的振幅比例在焦区叠加,从而合成准球形多焦点阵列。实验结果表明,10×10的多焦点阵列中各焦斑尺寸均一,具有近球形光强分布。其中,阵列中所有焦点的纵向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.005λ,横向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.019λ。该具有高尺寸均一性的准球形多焦点阵列可为激光微纳加工精准制备微纳器件提供新的途径。
柱矢量光 球形多焦点 纵向超分辨率 光场调控 column vector of light spherical multifocus longitudinal superresolution light field regulation 
光电工程
2022, 49(11): 220109
Author Affiliations
Abstract
1 College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
2 Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, Singapore 117583, Singapore
3 Centre of Translational Atomaterials (CTAM), Faculty of Science, Engineering and Technology, Swinburne University of Technology, Hawthorn, VIC 3122, Australia
4 School of Science, RMIT University, Melbourne, VIC 3000, Australia
5 The Australian Research Council (ARC) Industrial Transformation Training Centre in Surface Engineering for Advanced Materials (SEAM), Swinburne University of Technology, Hawthorn, VIC 3122, Australia
Light beams carrying orbital angular momentum (OAM) have inspired various advanced applications, and such abundant practical applications in turn demand complex generation and manipulation of optical vortices. Here, we propose a multifocal graphene vortex generator, which can produce broadband angular momentum cascade containing continuous integer non-diffracting vortex modes. Our device naturally embodies a continuous spiral slit vortex generator and a zone plate, which enables the generation of high-quality continuous vortex modes with deep depths of foci. Meanwhile, the generated vortex modes can be simultaneously tuned through incident wavelength and position of the focal plane. The elegant structure of the device largely improves the design efficiency and can be fabricated by laser nanofabrication in a single step. Moreover, the outstanding property of graphene may enable new possibilities in enormous practical applications, even in some harsh environments, such as aerospace.
optical vortex multifocus broadband wavelength tunability graphene 
Chinese Optics Letters
2022, 20(10): 103602
刘中意 1,2张春 2胡志宇 1,2,3
作者单位
摘要
1 上海大学机电工程与自动化学院, 上海 200072
2 上海大学纳微能源研究所, 上海 200444
3 上海交通大学微米 /纳米加工技术国家重点实验室, 上海 200240
由于红外镜头景深小, 测量表面超过景深范围的样品不能得到所有位置均清晰聚焦的红外图像。提出了基于多聚焦图像融合的曲面温度测量及被测物体三维重构的方法。该方法采集同一视场不同聚焦深度的红外图像, 利用多聚焦图像融合算法, 获取所有位置均清晰聚焦的红外图像, 即准确的红外信息。再查温度标定表, 根据灰度值可得准确的温度值。最后, 利用多聚焦图像系列附带的深度信息重构出表面三维高度图。实验表明, 应用此方法可以准确测量物体表面温度信息, 三维重构图与全聚焦图像形成信息互补。
红外热像 多聚焦图像融合 温度测量 三维重构 infrared image multifocus image fusion temperature measurement 3D reconstruction 
红外技术
2015, 37(6): 449
作者单位
摘要
1 海军潜艇学院防化教研室, 山东 青岛 266042
2 深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
3 克莱姆森大学生物工程学系, 美国南卡莱罗纳州克莱姆森 29634
发展了一种新型的多焦点多光子激发荧光显微技术,通过软件控制空间光调制器,在所需要的成像区域产生相应的激发光点阵,通过扫描入射角实现激发点阵快速并行扫描激发,通过CCD并行记录所产生的荧光信号,获得任意视场图像。分别实现了10×10和50×50点阵激发下的全视场双光子荧光图像,并且实现了同时多个区域寻址的多焦点激发成像。对比其他多焦点显微技术,该技术具有明显的灵活性,不但保持了多焦点激发的快速成像的优点,而且还增加了任意数量成像区域同时寻址和阵列点密度变化,所有这些变化只需要通过软件加载相应的相位图案给空间光调制器,而不需要任何硬件更改。
显微 多焦点 多光子 空间光调制器 
光学学报
2012, 32(10): 1018001
作者单位
摘要
西安电子科技大学 机电工程学院,西安 710071
针对同一场景多聚焦图像的融合问题,提出了一种基于方向区域特性的Contourlet域多聚焦图像融合算法.该算法对图像进行Contourlet变换,分解为不同尺度、不同方向的高低频子带;低频和高频子带分别采用方向区域的方差匹配度和能量作为融合规则;最后通过反变换得到融合图像.结果表明,所提出的方向区域方法能够更好地体现二维图像中的曲线或直线状边缘特征,是一种有效可行的图像融合算法.
图像融合 Contourlet变换 多聚焦 方向区域 Image fusion Contourlet transform Multifocus Directional windows 
光子学报
2010, 39(11): 2101
作者单位
摘要
1 厦门大学 通信工程系,福建 厦门 361005
2 汕头大学 广东省数字图像处理重点实验室,广东 汕头 515063
为了克服Contourlet融合在远离支撑区间上出现的混叠成分,抑制融合图像在奇异处产生伪吉布斯现象,提出了改进拉普拉斯能量和的尖锐频率局部化Contourlet (SFLCT)域多聚焦图像融合方法。采用SFLCT而不是原始的Contourlet对多聚焦图像进行分解,并将多聚焦图像空域融合方法中评价图像清晰度的指标引入到SFLCT变换域,用拉普拉斯能量来选择变换域系数。然后,逆SFLCT重构得到融合结果。最后,采用循环平移来提高SFLCT的平移不变性,有效抑制融合图像在奇异处产生伪吉布斯现象。实验结果表明:对于多聚焦图像,所提方法比循环平移小波变换法的互信息提高了5.87%,QAB/F提高了2.70%,比循环平移Contourlet方法的互信息提高了1.77%,QAB/F提高了1.29%;视觉效果优于典型的空域分块拉普拉斯能量方法和平移不变小波变换方法。
图像融合 多聚焦图像 Contourlet变换 伪吉布斯现象 小波变换 image fusion multifocus image Contourlet transform pseudo-Gibbs phenomenon wavelet transform 
光学 精密工程
2009, 17(5): 1203

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