时域光学拓扑成像方法的模拟和实验研究

针对现有的以修正的朗伯-比尔定律(modified Lambert-Beer law,MLBL)为理论模型的光学拓扑方法存在量化度不准确的问题,提出了一种基于最小二乘拟合算法的时域光学拓扑成像方法.该方法利用时域扩散方程在半无限空间条件下的解析解和测量曲线实现最佳匹配以计算相邻的源点与探测点之间的待测组织吸收系数变化值.对该时域光学拓扑成像方法进行了一系列的模拟验证,并以基于时间相关单光子计数(time-correlated single photon counting,TCSPC)技术的多通道时间分辨测量系统为平台进行了实验验证.结果表明:所提出的最小二乘拟合算法总体上优于传统的基于经验值光程的MLBL方法.     

一种基于光子计数技术的时间分辨荧光免疫分析系统设计

以稀土荧光配合物作为标记物的时间分辨荧光免疫测定法在医学与生命科学的实践与研究中正发挥着越来越重要的作用.为此,设计了一种结构简单、成本低廉的基于FPGA的时间分辨光子计数器系统,改进了原有的Prony算法从而实现了对双组分五参数荧光信号的处理,并使用异氰酸苄基二乙烯三胺四乙酸络合铕(DTTA-Eu3+)和模拟的双组分荧光信号对系统和算法进行了实验验证.实验结果表明,系统对于DTTA-Eu3+的检测具有较高的准确度与线性度,相关系数r=0.996 2.对于双组分荧光信号,当两个荧光信号的差值在10倍以上时,使用改进后的Prony算法进行处理具有较高准确度,误差低于5%.     

基于多波长数字锁相检测的光学拓扑成像方法

光学拓扑成像方法作为现有脑功能成像模态极为有益的补充,可量化脑组织中血红蛋白的氧合状况,对临床诊断和治疗工作有着非常重要的意义.但目前已推出的光学拓扑成像系统价格昂贵,较难推广,为此设计了一种结构简单、成本较低的基于数字锁相检测技术的光学拓扑成像系统,目的是以设定的源-探测光纤阵列,量化组织体浅层区域的血红蛋白浓度的变化.该系统将两路不同波长的激光信号耦合后作为辐射光源,以数字锁相技术同步检测输出光强;并以修正的Beer-Lamber定律为模型计算每对相邻的源-探测光纤处大脑皮层活动前后血红蛋白的浓度变化量.     

基于彩色CCD图像的表面烧伤检测方法研究

目前的检测方法只能对工件表面烧伤进行粗略分级,还没有建立起机械加工表面烧伤的定量评价体系,影响了实际生产中检测和控制.提出了一种新的工件表面烧伤的定量评定方法,它是建立在彩色CCD图像分析的基础上,采用HSV颜色模型对不同烧伤的彩色图像进行对比,最后经过相似度计算取出烧伤部分并对烧伤部分进行数据分析.试验证明HSV模型对工件表面烧伤定量评定的可行性,为工件表面烧伤定量评定提供了新途径.