基于图像特征改进的正交匹配追踪算法

将压缩传感理论应用于成像是光场成像理论的热门研究方向,由此可以设计出更简单、便宜、小巧的光学系统.正交匹配追踪算法是压缩传感理论的重要重构算法,它在重建图像时隐含着整幅图像权重相同的思想,没有体现出图像的固有特征,例如行列突变的剧烈程度,以及经过快速傅里叶变换基、离散余弦变换基、离散小波变换基作用得到的小稀疏系数代表图像的细节、大稀疏系数代表图像的轮廓的特点.使用上述3种变换基作用图像时,可以针对正交匹配追踪算法的固有缺点,提出合理选择逐行或者逐列重构图像和使用自适应迭代次数重构图像两种改进方法.仿真结果表明,改进算法明显提高了图像的质量,能够得到更好的图像视觉效果.     

2019年光学热点回眸

 随着激光的诞生，光学已渗透到人类生活的方方面面。盘点了未来可能会对人类生存及生活方式产生巨大影响的微纳光学、超强激光、成像技术、量子通信、太赫兹技术、光学通信、生物光子学、人工智能用于光学检测8个光学技术研究领域，回顾了这些领域在2019年的重大进展。     

彩色多普勒超声诊断腹腔干动脉狭窄的临床价值

目的探讨彩色多普勒超声检查在评估腹腔干动脉狭窄中的价值。方法应用彩色多普勒超声诊断仪对腹痛患者的腹腔干动脉进行检查,观察的内容包括腹腔干起始段管腔有无斑块、血栓等引起的狭窄,测量腹腔干狭窄处收缩期峰值速度(peak systolic velocity,PSV)。以30例门诊常规体检患者为对照组,彩色多普勒检查对照组腹腔干二维声像改变,并测量起始段血流PSV。结果彩色多普勒超声共检出24例腹腔干动脉狭窄,其中起始段粥样硬化斑块16例,血栓栓塞7例,孤立性夹层动脉瘤并血栓形成1例。狭窄处血流PSV最高为420 cm/s,最低为228 cm/s,平均为(304.52±53.75)cm/s。对照组腹腔干起始段血流PSV最高为178 cm/s,最低为81 cm/s,平均为(113.33±19.70)cm/s。狭窄组患者腹腔干狭窄处血流速度明显高于对照组起始段血流速度,差异有统计学意义(t=16.242,P<0.000 1)。结论彩色多普勒超声检查对腹腔干狭窄诊断价值较高,能够准确显示腹腔干狭窄的部位、狭窄程度和血流动力学的改变,对腹痛患者的病因筛选有重要的临床意义。     

全偏振参量低秩稀疏分解伪彩色图像融合

偏振图像伪彩色融合对提高视觉感知和目标判读具有重要意义,利用空间调制型全偏振参量矩阵的低秩和稀疏特性,提出基于贝叶斯概率鲁棒性矩阵分解融合方法。首先,根据偏振调制和解析算法构造偏振参量矩阵,同时合成强度图像;其次,对参量矩阵进行基于改进的贝叶斯概率参量矩阵分解,降低背景噪声和亮度变化等干扰,分别获得参量图像的稀疏和低秩成分;然后利用方差、清晰度和信息熵进行模糊积分,获得显著性参量图像,与合成强度图像一起进行像素级增强;最后,经直方图规定化和IHS颜色映射,得到伪彩色融合结果。实验选择多种材质与目标的仿真和实测数据进行验证,通过主观视觉效果和客观指标比较,验证了其有效性。     

Detecting MoS2 and MoSe2 with optical contrast simulation

Optical imaging is a promising method to identify and locate 2D materials efficiently and non-invasively. By putting a 2D material on a substrate, the nanolayer will add to an optical path and create a contrast to the case when the nanolayer is absent. This optical contrast imaging can be used to identify the 2D material and its number of layers. To make the optical imaging process in the laboratories an effective tool, Fresnel Law as a model was used to simulate the optical imaging results of 2D materials(graphene, Mo S2 and MoSe_2) on top of different thickness of SiO_2 and Si wafer in the present investigation. The results provide the details of the optimal conditions(optimal light wavelength and optimal SiO_2 thickness) to identify and locate single to few 2D nanolayers, which can be used directly in laboratories. The optical contrasts of 1–5 layers of molybdenum disulfide(MoS_2) and molybdenum diselenide(MoSe_2) were simulated. To the best of our knowledge, it is the first time that the optical contrast results of MoSe_2 have been reported. In particular, this work highlights the sensitivity of the model on the accuracy of the refractive indices used. It is demonstrated that through computational modeling that optical contrast can allow effective determination of number of layers in few layer 2D materials.     

电子贴附解离过程中的物理和化学

电子贴附解离是低能量电子与分子碰撞的重要过程,涉及电子与靶分子的相互作用、电子-分子共振态、瞬态负离子分子的解离动力学等基础物理和化学问题.本文对近年来该领域的重要进展,特别是基于负离子速度成像方法的实验研究,进行了阶段性总结,并对其未来发展方向和潜在应用进行了讨论.     

超声雾化液体除湿系统对室内空气品质的影响

研究了超声雾化液体除湿空调系统对室内空气品质的影响,得到室内空气中氯化锂质量浓度的安全阈值为70μg/m~3.通过实验分析了入口溶液中氯化锂的质量分数(w_i)、除雾器孔隙率等对空气带液量的影响.当w_i由31.5%上升至38.8%时,空气带液量也随之上升,最高为26.93μg/m~3.除雾器的孔隙率显著影响空气带液量,应使用孔隙率低于93.5%的丝网除雾器.在最不利工况下,该系统空气带液量未超过安全阈值,表明对室内空气品质没有影响.研究成果对超声雾化液体除湿系统的推广有一定指导意义.     

阿贝成像原理中"分频、合频"的实验演示

在阿贝成像原理的教学过程中,通过实验演示物体成像的分频和合频过程,使学生更容易理解阿贝成像的本质就是两次傅里叶变换,同时对空间频谱、分频、合频等概念更容易掌握,也为空间滤波的学习打下基础.     

彩色多普勒超声在颈部血管检查中的价值

目的:探讨彩色多普勒超声对颈动脉粥样硬化的诊断价值。方法:使用东芝-8000彩色多普勒超声诊断仪对85例高血压合并糖尿病患者双侧颈部血管内-中膜及其硬化斑块进行观察,并对斑块引起的管腔狭窄与血流动力学改变进行检测,与健康组作对照研究。结果:高糖组颈部血管的病变发生率高于对照组。两组患者有不同程度的动脉粥样硬化形成,斑块部位多见于颈动脉分叉处,其次为颈内动脉起始处,与其它部位比较有统计学意义(P<0.05)。对管腔狭窄程度与血流速度的相关性分析结果发现:斑块较小者血流速度变化不大;斑块较大者引起管腔狭窄时,血流速度增快。结论:彩色多普勒超声可以判断动脉粥样硬化斑块大小与发展进程,对颈血管病变早期发现具有重要的临床价值。     

超声波气升式内环流反应器合成乙酸苄酯

以乙酸、苯甲醇为原料,浓硫酸为催化剂,在常温下用超声合成乙酸苄酯。实验考察有无超声、超声声强、不同通气量、不同气体性质及不同反应器等参数对催化合成乙酸苄酯的影响。实验结果表明:在超声频率为10 kHz条件下,超声声强为1.0 W/cm2,反应体系中空气流速为0.3 L/m in时,合成乙酸苄酯的酯化率最佳,酯化率达到65.8%。实验中采用的超声波气升式内环流反应器较普通的气升式内环流反应器具有较好的优越性,合成方法反应条件温和,操作简单且反应速度很快。