计算重构光谱分析仪研究进展

光谱测量广泛应用于科学研究及工业生产中，而传统光谱仪因体积庞大难以满足众多应用需求。近年来，快速发展的计算重构光谱分析仪因其具有紧凑小巧、高分辨率和大测量带宽等优势而成为研究热点。光波经过计算重构光谱分析仪后所产生的光斑图案与波长存在一一对应关系，因此采取合适的解调算法可以从生成的光斑图案中重构入射光谱信息。目前计算重构光谱仪已能实现am量级光谱分辨率以及数百nm的测量带宽。本综述介绍了目前各类型计算重构光谱分析仪的工作原理以及性能指标，探讨了不同类型计算重构光谱分析仪的优缺点，分析了进一步提升性能指标的方法，展示了一些基于计算重构光谱分析仪的应用，以及展望了其未来发展前景。     

实时三维超声心动图与二维斑点追踪成像技术共同评价心肌梗死患者左室收缩功能与同步性

目的探讨二维斑点追踪成像(2D-STI)及实时三维超声心动图(RT-3DE)评价AMI患者左心室收缩功能和各节段运动的同步性.方法 50例急性心肌梗死患者为病例组,30例正常体检者为对照组,应用CMQ软件获取各节段径向圆周应变及应变率曲线,然后转变为RT-3DE模式,得到17节段时间-体积曲线(VTC),并获得收缩功能以及非同步收缩参数.结果 1)与对照组相比,心肌梗死组3个水平所有节段径向应变值和圆周应变值均减低;2)心梗组患者Trs-SD,Tcs-SD,Trsr-SD,Tcsr-SD明显高于对照组(P0.05);3)与单支冠状动脉病变心梗组比较,多支冠状动脉病变心梗组LVEDV,LVESV显著增加,LVEF显著减小;4)病例组患者左室Tmsv17-SD,Tmsv17-Dif,Tmsv17-SD%,Tmsv17-Dif%均较对照组增大(P0.05).结论 RT-3DE和2D-STI可以准确地量化左室收缩功能,评价AMI患者左室运动的同步性,左室收缩功能障碍也影响收缩同步性.     

电镜成像方式对数字散斑相关方法结果的影响

研究了扫描电镜成像方式对数字散斑相关方法计算结果的影响,在此基础上对等离子喷涂铜涂层的变形场进行分析。结果表明二次电子成像和背散射电子成像的机理不同,应用时需要以相关系数及其标准差为标准,选取更为合适的成像方式。通过数字散斑相关方法显化了等离子喷涂铜涂层在加载过程中的应变场,结果表明随加载力增加,裂纹尖端应变场逐渐由蝴蝶状区域转为圆形钝化区。     

载波散斑相关条纹的调制频率

针对载波电子散斑干涉(CESPI)偏转物面调制法出现的载波相关条纹的调制频率(f)的合理取值问题,通过CESPI迈克尔逊测量系统光路图分析了偏转角(Δα)与调制频率之间关系,根据散斑大小与散斑空间位移间的相关约束条件,推导出载波相关条纹调制频率的极大值公式;根据载波相关条纹图的频谱分离要求,推导了载波相关条纹调制频率的极小值公式.为了有效提高调制频率,提出了一种基于偏转参考镜面的调制方法,并建立了几何光路模型进行理论分析.实验结果表明:该方法能克服散斑尺寸对调制频率的约束,可以有效提高载波相关条纹的调制频率,特别适用于大载荷形变的CESPI测量.     

一种改进的SAR图像相干斑抑制方法

传统的抑制合成孔径雷达(SAR)图像斑点噪声的TDRGMAP方法,对大面积呈强反射的典型战略目标检测效果较差、边缘定位精度较低。文章针对TDRGMAP方法提出了一种改进算法,将恒虚警检测(CFAR)和双参数恒虚警检测(B-CFAR)结合起来检测及保持点目标,并引入了自适应窗口的方法进行边缘和线条检测。用真实机载SAR图像进行实验,证明所提出的新方法取得了较好的改进效果。     

基于PCNN的小波域超声医学图像去噪方法

在分析小波去噪和脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural networks,简称为PCNN)去噪优缺点的基础上,提出一种基于PCNN的小波域超声医学图像去噪方法(a method of medical ultrasonicimage de-noising based on PCNN in the Wavelet Domain,简称为PCNN-WD).该方法先对小波系数进行相应的预处理,然后应用PCNN在小波域中修改小波系数,以达到去噪的目的,并且该方法能够自动地设定阈值和修改小波系数的步长.实验结果表明,该方法可以有效地去除斑点噪声,并很好地保留图像细节和图像边缘.     

基于平稳小波域GSM模型的SAR图像去噪

为解决SAR图像处理中传统方法存在的图像边缘模糊、失真等问题,将平稳小波变换和高斯混合尺度模型（GSM）相结合,建立了基于平稳小波分解系数的邻域模型,并利用Bayes最小均方估计进行局部去噪,最后对各个方法的滤波结果用评估参数进行客观评价。实验结果表明,该方法具有比空域滤波及标准小波方法更优的去噪性能。     

聚酰亚胺改性研究中的力学性能测试

讨论了动态力学热分析测试方法,并提出利用数字散斑相关方法测量聚酰亚胺、SiO₂合成薄膜的力学性能.为了解决数字散斑相关法不能直接测量较大变形的缺陷,还提出了多级相关算法,并利用亚像素搜索和双线性插值作数据处理.同时又给出了用两种测试方法测量的杨氏模量,并作了比较分析.     

一种改进小波变换相关法去除机载雷达图像斑点噪声的应用

针对高分辨率机载雷达图像进行相干斑抑制, 首先讨论小波变换的优点, 然后以小波变换为基础, 对一种方法进行复小波改进, 最后由实验结果可以看出使用该方法处理的效果好于其他方法.     

基于数字散斑相关方法的微位移测量

介绍了数字散斑相关方法的基本原理,利用模拟散斑图分析了3种常用亚像素算法的性能.根据数字散斑相关方法测量微位移的特点,采用爬山搜索法进行整像素搜索,采用计算量小、计算精度高的基于梯度的算法进行亚像素搜索.利用千分表和数字散斑相关方法对有机玻璃梁试件三点弯曲中心挠度进行了测量,并与有限元计算结果进行了比较.结果表明,数字散斑相关方法测量微位移的实验系统是可靠的,在此基础上测量了试件加载位置附近区域的全场位移.