主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用，侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤：图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时，对每个步骤中所涉及的算法流程、准确性评估及后续算法的优化方向进行详尽的阐述。此外，探讨多种血管和血流参数所反映的生物学信息在临床上的参考意义，并结合具体的疾病场景，介绍多参数分析模型在区分不同疾病发展阶段方面的能力。本文的阐述不仅体现了高分辨血管成像技术及定量表征方法的潜在价值，也展示了它们在推进生物医学基础研究和临床诊断等方面的光明前景。

裂缝自修复效果是评价材料功能恢复水平的重要依据。为实现水泥基材料裂缝全断面修复效果的综合评定, 开展了基于接触电阻理论的裂缝自修复评价方法研究, 包括导电材料选择与优化、测试参数优化和计算方法推导等。结果表明, 0.3%体积掺量碳纤维能有效降低水泥基材料电阻率, 并同步改善力学性能。测量电压对电阻率测试结果无显著影响, 电阻率随接触压力的增加逐渐降低。自修复过程即裂缝面接触形式变化的过程, 同时伴随接触电阻的变化, 从而可以构建接触电阻与自修复效果的定量计算公式。该方法仅与修复产物在裂缝面的分布数量有关, 不受空间分布形式影响。研究结论为水泥基材料自修复效果定量表征提供借鉴。

为利用激光超声技术实现管道缺陷的定量表征，应用有限元方法分析被激光辐照金属管道表面产生的超声波与管道缺陷相互作用的过程。通过传播图像探究超声波在传递过程中的模式转换，在远场激发的方式下，分别探讨不同高度、宽度以及角度的缺陷对激光超声波的影响，结合接收点的位移信号分析超声波与缺陷作用的复杂过程，并应用惠更斯原理分析其产生的原因，最后提出一种管道缺陷定量表征的方法。通过试验研究对理论结论进行验证。试验研究和理论结论表明，缺陷位置可通过表面波遇到缺陷后产生反射回波信号的接收时间定量表征，缺陷深度可通过缺陷底部产生反射表面波信号的接收时间定量表征，缺陷角度可通过缺陷底部表面波转化纵波信号的接收时间定量表征，为逆向推算缺陷的尺寸奠定了理论基础。

近年来，面向生物组织大深度光学成像的方法不断发展，其中包括光学相干层析、多光子成像和自适应光学等。介绍了浙江大学光电科学与工程学院近年来在生物组织大深度定量光学成像方面的一系列重要进展，包括光学相干层析结构与功能成像、基于三光子荧光显微的大深度脑血管成像和新型的畸变误差波前校正方法等，并进一步概述了如何对上述方法获取的光学图像实施定量表征以获取生物组织的生理与病理信息。

三维生物打印水凝胶支架内部结构的无损检测分析，对组织工程支架设计制造和生物功能实现具有重要意义。提出用扫频光学相干层析成像技术(SS-OCT)对三维生物打印的水凝胶支架进行无损成像和定量分析。设计和打印了4 种代表性结构的三维水凝胶支架。用高分辨SS-OCT 成像系统重建并揭示了支架内部三维结构，识别出打印支架与设计结构的差异以及孔融合、孔变形、通道堵塞等打印缺陷。基于阈值分割和形态操作的自动分析算法，定量表征了支架的孔隙大小及分布、实体支撑尺寸、孔隙率和三维连通性等结构参数。研究证明，OCT 技术可以为三维生物打印水凝胶支架的优化设计、过程控制、功能分析提供有力工具。

从描述电磁轨道炮炮口电压波形的场路模型出发，构建了电枢/轨道高速滑动接触电阻与轨道电流波形、炮口电压波形、电枢膛内速度曲线和轨道结构参数之间的关系，依据此关系可定量表征电磁轨道炮高速滑动接触电阻。实例计算表明，电枢/轨道高速滑动接触电阻的变化依赖于轨道电流变化，对应电流上升段、平顶段和电流下降段。在平顶段接触电阻最小约0.2 mΩ，在电流上升段和电流下降段，接触电阻达3 mΩ。