熊玉朋 1,2,3路文文 1,2,3黄铖 1,2,3陈付磊 1,2,3陈善勇 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学 智能科学学院 装备综合保障技术重点实验室,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 智能科学学院 超精密加工技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
由共用镜坯、径向折叠的多个环带反射镜组成的成像系统具有紧凑化、免装调的特点。为确保各反射镜的面形精度和相互位姿精度,提出了计算全息(Computer Generated Hologram, CGH)补偿干涉测量方法。针对可见光/近红外成像需求,基于共轴折叠思路设计了环带四反射镜成像系统;应用金刚石车削工艺加工了多环带共体反射镜;重点针对其中共体的主镜、三镜和次镜、四镜分别设计了CGH补偿器,通过合理选择离焦载频和CGH轴向位置,有效分离了干扰衍射级次的鬼像,实现了多个反射镜面形与相互位姿误差的同步检测。干涉测量结果表明,多个反射镜同时达到接近零条纹状态,面形精度和相互位姿精度较高,且无鬼像干扰。系统对100 m远处目标探测实验表明,反射镜不需要额外装调即可实现良好成像,具有集成度高、研制周期短、成像质量高的优点。
可见光/近红外成像系统 折叠反射镜 干涉检测 计算全息 高次非球面 visible/near-infrared imaging system folded mirror interferometry CGH high-order aspheric surface 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230175
Author Affiliations
Abstract
1 The University of Hong Kong, Faculty of Engineering, Department of Electrical and Electronic Engineering, Hong Kong, China
2 The University of Hong Kong, School of Biological Sciences, Hong Kong, China
3 The University of Hong Kong, School of Biomedical Sciences, LKS Faculty of Medicine, Pokfulam, Hong Kong, China
4 Hong Kong Science Park, Advanced Biomedical Instrumentation Centre, Hong Kong, China
Lipid imaging by conventional photoacoustic microscopy subjects to direct contact sensing with relatively low detection bandwidth and sensitivity, which induces superficial imaging depth and low signal-to-noise ratio (SNR) in practical imaging scenarios. Herein, we present a photoacoustic remote sensing microscopy for lipid distribution mapping in bio-tissue, featuring noncontact implementation, broad detection bandwidth, deep penetration depth, and high SNR. A tailored high-energy pulsed laser source with a spectrum centered at 1750 nm is used as the excitation beam, while a cofocused 1550 nm continuous-wave beam is used as the probe signal. The pump wavelength is selected to overlap the first overtone of the C-H bond in response to the intensive absorption of lipid molecules, which introduces a much-enhanced SNR (55 dB) onto photoacoustic remote sensing (PARS) signals. Meanwhile, the optical sensing scheme of the photoacoustic signals provides broadband detection compared to the acoustic transducer and refrains the bio-samples from direct contact operations by eliminating the ultrasonic coupling medium. Taking merits of the high detection sensitivity, deep penetration depth, broadband detection, and high resolution of the PARS system, high-quality tissue scale lipid imaging is demonstrated in a model organism and brain slice.
photoacoustic microscopy remote sensing lipid imaging near-infrared imaging label-free noncontact 
Advanced Photonics Nexus
2023, 2(2): 026011
作者单位
摘要
上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系, 上海 200240
针对身份识别容易被仿冒和造假的问题,提出了一种利用近红外相机捕获手背静脉同时具有活体检测功能的身份识别方法,手背静脉图像提供静脉特征作为身份识别的依据,与此同时获取的脉搏波的周期性特征作为活体检测的标志。利用自行搭建的手背静脉和脉搏波捕获实验装置,研究了70个个体的手背静脉图像以及活体和假体的静脉图像特征,并提出了提高身份识别准确率的算法。采用主成分分析对活体静脉特征向量进行降维,降低分类算法的复杂度,结合马氏距离去除异常样本,以提高识别精度,再采用参数优化的随机森林算法和支持向量机算法实现了手背静脉的精准识别。结果表明:基于手背静脉特征结合随机森林算法和支持向量机算法可以对不同个体进行身份识别,识别准确率分别为99.28%和99.86%,识别时间分别为0.368 s和0.110 s。
图像处理 模式识别 近红外成像 手背静脉 活体检测 主成分分析 马氏距离 
光学学报
2021, 41(6): 0610002
作者单位
摘要
与传统的面阵成像技术不同,单像素成像技术作为一种新型的计算成像技术,使用不具备空间分辨能力的桶探测器,结合空间光场调制技术,通过关联算法重构待成像物体的空间强度信息,在研究界得到了广泛的关注。近年来,单像素成像技术被广泛应用于各种波段的成像领域,尤其是在某些面阵探测器价格昂贵甚至无法制备的特殊波段,单像素成像技术逐步发展为一项低成本高成像质量的替代技术。并且,在三维成像技术中,大量基于单像素成像的相关研究工作也被相继提出。文中主要介绍了单像素成像技术的基本原理及应用发展历程,并着重介绍了其在条纹结构投影三维成像技术中的应用工作。
单像素成像 计算成像 三维成像 近红外成像 single-pixel imaging computational imaging three-dimensional imaging near infrared imaging 
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303016
作者单位
摘要
1 宁波大学 高等技术研究院 红外材料及器件实验室, 浙江 宁波 315211
2 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641
3 云南北方驰宏光电有限公司, 云南 昆明 650000
大口径硫系玻璃在**及民用高分辨率红外夜视成像领域有着重要的应用价值。现阶段缺少针对大口径硫系玻璃内部缺陷(包括条纹、杂质和裂纹等)进行量化评价的检测技术, 因此硫系玻璃的品质控制成为了限制其大范围发展的瓶颈之一。针对课题组大口径硫系玻璃的透射光谱特性以及现有的近红外照相机的光谱响应特性, 提出了一种工作在近红外波段的大口径硫系玻璃内部缺陷检测技术并设计成像镜头, 镜头包含了使用K9、F6玻璃的三片双胶合透镜, 有效焦距为200 mm, 在近红外波段0.95~1.05 μm实现消色差, 成像质量接近衍射极限。根据镜头特点搭建了大口径硫系玻璃内部缺陷测试装置, 实验验证了镜头的分辨率与设计要求相符, 并可针对大口径硫系玻璃的各种内部缺陷进行有效检测。
大口径硫系玻璃 光学设计 内部缺陷 近红外成像 large diameter chalcogenide glass optical design internal artifacts near infrared imaging 
红外与激光工程
2016, 45(7): 0718002
作者单位
摘要
北京航天控制仪器研究所, 北京 100094
昼夜光电成像技术经过了几十年的发展, 现在已经进入到实用阶段, 在**、航天、天文等领域中占有十分重要的地位。为解决极弱光环境下难以成像的问题, 在分析了微光像增强器和近红外固体成像技术之后, 提出了一种新型的成像系统, 利用空间光调制器和单像素探测器对目标信息进行调制和探测, 之后利用关联算法即可恢复出探测目标的图像, 基于此成像系统实现了17 km外的成像实验。该成像系统有望实现高灵敏度成像, 对突破无月夜晚等极弱光环境下的光电成像具有重大意义。
近红外成像 高灵敏度 单像素探测器 空间光调制器 关联算法 near infrared imaging high sensitivity single element detector spatial light modulator 
红外与激光工程
2016, 45(s1): S104001
作者单位
摘要
美国宾夕法尼亚大学物质结构研究实验室, 费城 PA-19104, 美国
在乳腺癌成像、大脑的功能激活及临床研究、癌症治疗监测和肌肉疾病的研究等各种医疗解决方案中,功能性扩散光学成像和组织的光谱学技术逐渐成为一种重要的诊断方法。在简要介绍扩散光学的概念后,回顾了实验室多项近期的临床研究,特别是那些针对乳腺癌和脑功能的研究。乳腺癌研究的核心在于试点性的临床试验,目前已经进展到了对扩散光的定量评估,以用于肿瘤的检测和表征,也有助于癌症治疗检测等衍生问题的解决。扩散光学方法的第二个重要应用是在脑功能和生理学研究领域,这个领域中,组织氧消耗、维管联结和调节效应之间的相互作用甚少为人所知。这一方法在脑研究中的应用将会以多个示例介绍,包括临床上对急性缺血性脑卒中病人的看护等。
近红外光学成像 大脑成像 扩散光学断层成像 乳腺癌症检测 荧光分子断层成像 near-infrared imaging brain imaging diffuse optical tomography breast cancer detection fluorescence molecular tomography 
光学与光电技术
2015, 13(3): 1
作者单位
摘要
1 重庆光电技术研究所, 重庆 400060
2 中国人民解放军63610部队, 新疆 库尔勒 841000
3 二炮驻重庆地区军事代表室, 重庆 400059
研制了一种激光辅助照明主动近红外成像组件。该组件使用半导体激光光纤耦合器件作为夜视光源, 通过其在暗场自然环境下的成像验证了光源补光性能和选用的CCD芯片对特定波段光源具有较高的响应度。该组件可实现全天候成像, 不受外界照度的制约, 可广泛应用于科研、监控等领域。
主动近红外成像 激光照明 active near infrared imaging laser lighting CCD CCD 
半导体光电
2014, 35(3): 541
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
2 公安部第一研究所检测中心, 北京 100048
用于交通监控或区域安防监控的主动近红外摄像机是夜视系统的一个重要应用,作用距离是它重要的性能指标和进行系统设计的主要依据。针对主动近红外成像系统的设计与分析需要,提出一种用于评价主动近红外成像系统作用距离的方法,用于判定系统对给定距离上的目标的探测能力。该方法在利用大气传输理论计算主动照明光源在标称距离处目标上的辐照度分布的基础上,采用等效照明的原理实现了对辐照度分布的近距离模拟;结合约翰逊准则和成像理论评价了待测系统对标称距离处目标的探测能力。根据该方法对主动近红外摄像机进行了检测,并与室外实测结果进行了对比分析;检测方法适用于一般的光电成像系统。
成像系统 微光夜视 等效照明 主动近红外成像系统 作用距离评价方法 
光学学报
2013, 33(3): 0311002
Author Affiliations
Abstract
The Johns Hopkins University School of Medicine, 725 N. Wolfe Street Room 511 Hunterian, Baltimore, MD 21205, USA
This short note covers some of my favorite scientific accomplishments of Britton Chance
Enzyme-substrate intermediates electron transport oxidative phosphorylation proton gradient electron tunneling near-infrared imaging glyoxalase I methemoproteins 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2011, 4(3): 221

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