We propose a k-domain spline interpolation method with constrained polynomial fit based on spectral phase in swept-source optical coherence tomography (SS-OCT). A Mach–Zehnder interferometer (MZI) unit is connected to the swept-source of the SS-OCT system to generate calibration signal in sync with the fetching of interference spectra. The spectral phase of the calibration signal is extracted by Hilbert transformation. The fitted phase–time relationship is obtained by polynomial fitting with the constraint of passing through the central spectral phase. The fitting curve is then adopted for k-domain uniform interpolation based on evenly spaced phase. In comparison with conventional k-domain spline interpolation, the proposed method leads to improved axial resolution and peak response of the axial point spread function (PSF) of the SS-OCT system. Enhanced performance resulting from the proposed method is further verified by OCT imaging of a home-constructed microspheres-agar sample and a fresh lemon. Besides SS-OCT, the proposed method is believed to be applicable to spectral domain OCT as well.

为了在保证测量准确性的基础上提高基于布里渊散射的光纤分布式传感的实时性, 对布里渊频移的快速、 高精度提高算法进行了研究。 实现了基于二次多项式拟合的布里渊频移提取算法和典型的基于洛伦兹、 高斯、 伪Voigt和Voigt模型的算法, 采用光时域反射计(BOTDR)实测了一段长光纤上的布里渊谱, 采用以上算法提取了对应的布里渊频移。 计算结果表明, 二次多项式拟合算法的计算速度明显快于以上经典算法, 其计算耗时仅分别为以上经典算法的1.15%, 1.80%, 1.51%和0.51%, 但计算误差明显大于经典算法, 影响了其实际应用。 以上结果与对应数值产生布里渊谱的计算结果吻合。 为了提高该算法的计算准确性, 系统研究了扫频范围、 扫频点数、 信噪比、 线宽和扫频范围偏差对基于二次多项式的布里渊频移提取准确性的影响。 结果表明: 当扫频点数固定时随扫频范围增加布里渊频移误差先减少到最小值后逐渐增加, 扫频点数固定时最佳扫频范围为1个线宽; 扫频范围不变时随扫频点数和信噪比的增加布里渊频移误差分别成幂和指数规律减少; 扫频范围与线宽比值不变及扫频点数不变时随线宽增加布里渊频移误差线性增大; 随扫频范围偏差增加误差逐渐增大, 实际用于拟合的谱信号尽量围绕布里渊频移左右对称。 根据以上研究结果提出了一种用于布里渊频移快速提取的改进二次多项式拟合算法, 该算法从测量得到布里渊谱中截取1倍线宽且关于最大增益对称的谱信号用于后续拟合, 较之经典的谱拟合算法, 改进算法不仅能大幅提高计算速度且计算准确性与经典算法相似。 采用数值产生及实测布里渊谱的计算结果验证了所提出算法的有效性。 提出的算法不仅能有效提高基于布里渊散射的光纤分布式传感的实时性。

在进行X-CT成像时，容易诱发射束硬化效应。通过多项式拟合建立起多色投影同透射距离的数学模型，然后将多色投影校正为单色投影,是一种简单高效的射束硬化校正方法。对于局部扫描的情况，在重建图像域通过正投影方法计算得到的透射距离不再代表真实的射线穿过长度，拟合数据不再有效。因此借助一圆柱模体，根据圆柱自身的几何特性，通过解析的方法计算得到射线真实的透射距离，并用于射束硬化校正。实验结果表明，该方法能够有效抑制射束硬化引起的图像伪影，提高CT重建图像质量。

为去除X射线CT图像中的环形伪影,建立了一种投影数据预处理方法。该方法通过对各角度投影数据逐一进行分段多项式拟合的方式建立异常探元的备选校正因子集合,再根据备选校正因子的概率密度分布确定最可几校正因子。介绍了方法的物理依据、原理及其实现步骤,并分析了其在复杂条件下的适应性。结果表明:该方法对稀疏环形伪影、密集环形伪影以及伴随强噪声污染的CT图像环形伪影均可去除;与中值滤波等方法相比,可以更好地保持图像的空间分辨率。该方法可用于多材质检测对象CT图像的处理。

为了加快投影物镜内部温度场和表面变形的求解速度，提出了一种快速求解算法。获得不同入射光强分布与透镜温度场及应变场之间的转换矩阵，对入射光强分布进行多项式分解，并将多项式系数与转换矩阵相乘实现镜片内部节点温度及表面面形变化的快速求解。通过求解三片不同类型透镜的节点温度与表面变形，验证了这一算法的求解精度与计算时间：直接进行有限元求解时，计算时间为600 s；而快速求解法的求解时间缩短至0.2 s，且它的计算时间不随节点数量的增多而增加。快速求解法对温度的求解精度可以达到0.002 ℃，对面形Zernike系数的求解精度可以达到0.005 nm，能够满足像差求解过程对温度与面形求解精度提出的要求。

在高能闪光照相中,转换屏起着将高能X光转变成可见光的作用,它对系统的空间分辨率有重要影响.通过实验,分析了几种转换屏对系统调制传递函数MTF(空间分辨率)的影响.这些对于实验的布局以及对成像系统性能的定性分析都有很重要的实用价值.

简要叙述了用台阶法测量高能闪光照相系统调制传递函数(MTF)的原理及方法,并针对具体的闪光图像对数据进行了处理.这些对于实验的布局以及对成像系统性能的定性分析都有很重要的实用价值.