燕山大学 信息科学与工程学院, 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
显微热成像技术根据温度变化对细微目标进行热成像, 是国内外光电成像领域重要的研究方向。由于加工技术精度有限, 前期研制的光学微扫描显微热成像系统存在扫描位置误差, 该误差使基于微扫描图像直接融合形成的图像质量下降。提出一种结合图像预处理思想、微扫描原理和通过计算像素相关度进行微扫描图像插值重建的算法。仿真及实验表明: 方法能改善图像重构质量, 提高系统的空间分辨力,还可应用于其他带有微扫描的光电成像系统以提高其系统性能。
显微热成像系统 微扫描 图像预处理 像素相关度 高分辨力重建 thermal microscope imaging system micro-scanning image pre-processing pixel-correlation high-resolution reconstruction
燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
显微热成像系统可观测、记录分析细微目标的温度变化过程, 在需要细微热分析的诸多方面有着广泛的发展前景。由于设备加工及工作过程中存在误差, 影响微扫描系统的精度, 使得微扫描系统扫描过程中偏离标准位置, 故采集得到的四幅低分辨力图像会存在误差, 最终影响显微热成像系统高分辨力图像的重建质量。为尽可能降低微扫描误差, 文章提出了基于局部梯度插值与预处理相结合的微扫描误差修正技术, 通过进行模拟仿真和实验证实该技术可以降低系统微扫描误差, 提高系统的空间分辨力。
显微热成像系统 微扫描 微扫描误差 空间分辨力 thermal microscope imaging system micro-scanning micro-scanning error spatial resolution
1 上海交通大学微米/纳米加工技术国家重点实验室，上海 200240
2 上海交通大学纳微能源研究所，上海 200240
3 上海交通大学微纳电子学系，上海 200240
4 云南北方驰宏光电有限公司，云南 昆明 650217
红外显微热成像系统基于红外热成像、红外图像处理和光学显微技术，能够分析微小物体或局部细节的温度变化，具有无损检测、灵敏度高等优点。对红外显微热成像系统的研究背景进行了概括，介绍了它的基本原理和系统组成，总结了红外显微热成像系统的研究现状及其在微电子器件检测、医学诊断、科学实验研究等方面的应用进展，对其存在的问题进行了分析，并且展望了红外显微热成像系统的未来发展趋势。
红外热成像 红外探测器 红外显微热成像系统 infrared thermal imaging infrared detector infrared thermal microscope imaging system
1 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,河北 秦皇岛 066004
2 哈尔滨理工大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨 150080
提出了一种基于降采样模型的显微热图像高分辨力重建算法,该算法通过与三次样条插值放大得到的像素点相比较以补偿微扫描产生的系统误差。仿真和实验结果表明,提出的方法减少了由于微扫描误差所带来的图像重建质量下降,提高了光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,具有较强的实用价值。提出的方法还可以应用到其他光电成像系统中以提高系统空间分辨力。
成像光学 显微热成像 光学微扫描 降采样 高分辨力重建 imaging optics thermal microscope imaging system optical microscanning downsampling high resolution reconstruction
1 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 北方工业大学机电工程学院, 北京 100041
针对光学微扫描显微热成像系统微扫描过程中微位移位置不准确, 空间分辨力低的问题, 本文提出一种自适应零点定标方法。该方法将图像配准算法作为计算图像之间的微位移的工具, 并利用几何原理进行微扫描零点位置的自适应标定。利用望远模式红外图像模拟自适应零点定标前后实际系统, 采用不同重构方法进行了仿真研究; 完成了自适应零点定标前后实际系统采集的欠采样显微热图像序列的重构对比实验。结果表明利用该方法完成自适应零点定位后, 可有效提高过采样重构图像质量, 提高了系统空间分辨力。此方法还可以应用到其他光电成像系统中。
显微热成像系统 光学微扫描 自适应零点定标 图像配准 过采样重构 thermal microscope imaging system optical micro scanning adaptive zero calibration image registration oversample reconstruction
