1 上海大学 精密机械工程系,上海 200444
2 教育部先进显示与系统应用集成重点实验室，上海 200444
随着计算空间光调制器的分辨率的尺寸逐渐变大，全息图三维动态显示的计算量也越来越大，使得对全息计算速度提出了新的要求。利用GPU并行计算处理的方式实现全息图的快速层析法计算，该方法利用GPU并行多线程和层析法中的图像二维傅里叶变换的优势对菲涅尔衍射变换算法加速计算；同时通过对GPU底层资源的调用和对CUDA中程序的流处理过程，有效减少中间的延时等待。通过对计算速度对比分析表明：与在CPU上运算相比，计算速度大幅提升，基于GPU并行计算的方法比基于CPU计算的方法速度快10倍左右。
计算全息 层析法 优化 computational hologram GPU GPU CUDA CUDA slice-based method optimization
1 北京理工大学光电学院自适应光学实验室， 北京 100081
2 北京理工大学光电学院光电技术与信息系统实验室， 北京 100081
为了解决传统自适应光学系统校正视场小的问题，提出了一种层析自适应光学眼底成像系统。以Zemax为工具，Liou-Brennan(LB)眼模型为仿真对象，研究了层析自适应光学眼底成像系统的性能。分析了20°视场内的眼底像差特性，用Zernike边缘多项式描述眼底像差，获得了不同视场内眼底像差的类型和大小。对比了传统自适应光学和层析自适应光学眼底成像系统的性能。结果表明，相较于传统自适应光学，层析自适应光学系统可将校正视场从1.2°扩大至3°。确定了传统自适应光学和层析自适应光学眼底成像系统中变形镜的最佳共轭位置,均位于出瞳面前3 mm，此位置与人眼角膜共轭。
成像系统 自适应光学 层析法 大视场 变形镜共轭位置 眼底成像
北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
提出了利用二维彩色图像和深度图生产计算菲涅耳全息图的方法。把二维彩色图像按深度图分为多层物面信息，并把每层物面深度值转换为菲涅耳衍射距离。根据层析法原理，采用单步菲涅耳衍射算法，即可得到三维场景的计算全息图。研究结果显示该方法可以正确地对复杂三维场景进行全息图的记录和再现。利用强度叠加法对再现像进行散斑去除，提高了再现三维图的质量。
全息 深度图 层析法 单步菲涅耳衍射算法 强度叠加法
1 清华大学 深圳研究生院, 广东 深圳 518055
2 清华大学 精密仪器与机械学系, 北京 100084
为了增强水印安全性, 用三维物体作为水印信息嵌入载体, 提出了一种基于层析法的多重计算全息数字水印技术。该方法用层析技术得到三维物体的菲涅尔(Fresnel)全息图; 利用Arnold变换对全息图进行置乱加密, 置乱后的图像作为待嵌入水印; 选择离散余弦变换(DCT)作为嵌入与提取算法; 将Arnold变换次数与三维物体每层的衍射距离作为加密密钥。数字仿真与实验结果显示, 当密钥正确时, 从水印中提取的全息图的再现结果与直接再现全息图的结果一致, 可以再现出三维物体相应层次的信息; 密钥错误时, 从水印中提取的全息图的再现结果无法识别, 水印提取失败。实验结果证明了水印嵌入及提取算法的正确性, 表明提出的方法可以实现水印信息的立体化和多重化, 具有较高的安全性和易于实现等优点。
层析法 多重水印 计算全息 离散余弦变换 tomography multiple watermarking Computer-generated Hologram(CGH) Discrete Cosine Transformation(DCT)
1 中南大学地球科学与信息物理学院, 湖南 长沙410083
2 桂林电子科技大学生命与环境科学学院, 广西 桂林541004
采用特征光谱成像法配合免疫层析金标试纸检测前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen, PSA)浓度, 使用波长范围为520～535 nm的环形LED光源在暗室中照射用PSA标准液处理过的金标试纸, 再用CCD工业相机采集试纸图片并传送至PC机, PC机端的定量测试软件运用灰度变换、 图像分割等方法提取出试纸测试线的特征值, 再用三次多项式拟合方法确定试纸特征值和PSA浓度的关系。 研究中采用1组无前列腺疾病和24组患有前列腺疾病的被试血样做了检测实验, 检测值与真实值的相关系数r=0.924, 其中待测血样PSA浓度小于25 ng·mL-1时的检测效果优于待测血样PSA浓度大于25 ng·mL-1时的检测效果。 实验结果表明, 采用特征光谱成像法测量人血清PSA浓度的方法是可行的。
前列腺特异性抗原 光谱成像 金标试纸 免疫层析法 Prostate-specific antigen Spectral imaging Colloidal gold-marked test-strip Immunochromatography
1 中南大学地球科学与信息物理学院, 湖南 长沙 410083
2 桂林电子科技大学生命与环境科学学院, 广西 桂林 541004
采用免疫层析金标试纸配合特征光谱吸收法检测前列腺特异性抗原(PSA, prostate-specific antigen)浓度, 采用合适发射光波长(520～535 nm)的LED照射已用PSA标准液处理过的胶体金标记试纸, 用合适接收波长(520～540 nm)的光电二极管测试试纸特定区域的反射光强度, 据此得出表征试纸吸光的量, 再用线性拟合方法确定PSA浓度与试纸吸光度的关系。 研究中采用不同浓度的PSA标准液标定了实验检测系统, 发现在浓度范围为5～50 ng·mL-1时, PSA的浓度与试纸的吸光度成线性关系。 在该浓度范围内对不同于标定浓度的21种PSA标准液做了检测实验, 检测值与真实值的相关系数为0.910。 实验证明, 采用特征光谱吸收法测量PSA浓度的方法是可行的。
前列腺特异性抗原 光谱吸收 金标试纸 免疫层析法 Prostate-specific antigen Spectral absorption Colloidal gold-marked test-strip Immunochromatography
1 山西农业大学食品科学与工程学院, 山西 太谷 030801
2 School of Biological and Chemical Sciences, Callaghan, NSW 2308, Australia
目的: 用亲和层析法鉴定YlyA与RNA聚合酶(RNAP)的结合性能。方法: 将YlyA分别上样于以Affi-gel 15为亲和介质制备的空白柱、牛血清白蛋白(BSA)柱和RNAP柱; 以GreA和绿色荧光蛋白(GFP)为阳性和阴性对照蛋白分别上样于同一RNAP柱, 洗涤和洗脱缓冲液(pH均为 7.9)的盐离子浓度分别为30 mmol/L和400 mmol/L; 用免疫印迹法对洗涤和洗脱流出液中的YlyA 进行检测。结果: 在空白柱和BSA柱的洗脱收集液中, 没有检测到YlyA, 大量的YlyA出现在了洗涤收集液中; 而在RNAP柱的洗脱收集液中, 检测到了YlyA和GreA, 没有检测到GFP。结论: YlyA与RNAP之间具有特异性结合能力, 为YlyA极有可能是一种转录因子的生物信息学分析结果提供了实验证据。
RNA聚合酶 特异性结合 亲和层析法 RNA polymerase YlyA YlyA specific binding affinity chromatography
