1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院大学杭州高等研究院, 浙江 杭州 310024
为提高浑浊介质下关联成像系统的成像质量,提出了一种基于直方图预处理的水下偏振差分关联成像方法。首先,通过偏振探测获取两个正交偏振方向的关联成像图像,然后,借助图像的灰度拉伸方法对重构图像进行预处理,最后,运用偏振差分算法得到目标图像。实验结果表明,所提方法可以改善浑浊水体下散射所造成的像质退化问题,增强图像细节,提高成像质量。利用重建图像的灰度直方图进行灰度统计分析表明,相比于现有偏振关联成像方法,该方法在水体介质浑浊浓度较高的情况下仍可以区分浑浊介质与目标。
成像系统 关联成像 偏振差分 灰度拉伸 散射介质 光学学报
2021, 41(15): 1511004
西安建筑科技大学信息与控制工程学院, 陕西 西安 710055
了解偏振光在浑浊介质中运动传输时光学特性的变化规律是对浑浊介质中目标进行偏振成像研究的基础。为此,首先测量了实验所用偏振光的偏振度,并计算了其与理想偏振光偏振度之间的误差,随后利用马尔文粒度仪测量了脂肪乳颗粒的粒径大小及分布情况,在此基础上分析了光子与脂肪乳颗粒的散射类型,最后分别研究了线偏振光和圆偏振光通过不同浓度浑浊介质后产生的前向散射光和后向散射光的退偏情况。结果显示,在相同浓度脂肪乳溶液中产生的前向散射光偏振度比后向散射光偏振度高;前向散射光和后向散射光的偏振度均随脂肪乳溶液浓度的增加不断下降最后趋于稳定。
成像系统 偏振光 浑浊介质 传输特性 激光与光电子学进展
2020, 57(14): 141101
1 西安交通大学电子与信息工程学院陕西省信息光子技术重点实验室, 陕西 西安 710049
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 河北 三河 065201
采用蒙特卡罗方法，研究了散射介质各向异性因子等参数对超短脉冲在散射介质中传播的时间和空间分布以及各散射阶次光子强度比例分布的影响。研究结果表明，当各向异性因子或吸收系数减小、散射系数或传播深度增大时，脉冲的时间展宽和空间扩散都随之增强，高散射阶次光子强度比例也随之增大。
超快光学 散射 蒙特卡罗 散射介质 时间和空间特性
华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室，武汉 430074
研制了一套实验系统用于测量混浊介质的后向漫散射穆勒矩阵．在系统中，激光被调制成所需偏振态，聚焦于混浊介质表面．利用CCD相机配合相应的偏振元件，测量入射点周围区域的后向散射光中特定偏振态的能量空间分布，并由测量值计算出介质的后向漫散射穆勒矩阵．描述了系统的组成、测量原理以及方法，分别测量了消偏振分光棱镜的反射穆勒矩阵和浓度1．5%的脂肪乳溶液的后向漫散射穆勒矩阵．实验证明：该系统能够完全消除样品表面镜面反射光的干扰，精确的测量混浊介质的后向漫散射穆勒矩阵；并可望用于生物组织的研究中．
生物光学与光生物物理学 后向漫散射穆勒矩阵 偏振成像 混浊介质 斯托克斯矢量 Biological optics and biophysics Diffuse backscattering Mueller matrix Turbid medium Polarization-imaging Stokes vector
华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室， 湖北 武汉 430074
发展了蒙特卡罗方法用于模拟混浊介质深层的单、双光子激发荧光显微成像。针对横向分辨率的研究,提出 了基于点扩散函数的快速算法，由于避免了成像中扫描过程的模拟,大幅度地提髙了效率。在此基础上,研究了数值 孔径对单、双光子显微成像的影响。结果表明,数值孔径的增加将降低混浊介质深层显微成像的横向分辨率,但有利 于提高层析能力。
生物物理学 显微成像 混浊介质 蒙特卡罗模拟 数值孔径
华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室,武汉,430074
将二维点扩散函数(PSF)和蒙特卡罗方法相结合,引入了一种研究混浊介质显微成像的快速仿真模型.将该模型用于混浊介质的多光子激发(MPE)显微成像研究,极大地提高了模拟效率.与直接蒙特卡罗方法计算结果的比较证实了该方法的正确性和有效性.此外,一个计算实例说明了混浊介质的多光子激发显微成像具有比共焦荧光显微成像更优的横向分辨率.
显微成像 混浊介质 点扩散函数 多光子激发
光学层析成像技术对成像科学的发展具有变革传统技术的重大意义，它将在医学早期癌组织诊断、材料检测和**模糊目标识别等方面具有广阔应用前景。综述了光学层析成像技术及发展现状，提出了发展中存在和要解决的问题。
光学层析成像 混沌介质 门技术
