多光子(n≥2)荧光共焦成像特性

研究了有限尺寸光源和探测器的任意多光子荧光过程(n≥2)不同波长荧光共焦成像的分辨率,导出了相应的三维强度脉冲响应函数和光学传递函数[3D OTF],证明多光子过程可以克服光源和探测器有限孔径、荧光波长增大对系统3D OTF的不利影响;获得了普遍的点源、点探测器系统的光学传递函数[3D OTF]横向、纵向截止频率和相应的通频带(也适用单光子荧光情况).     

综合孔径光瞳结构的成像研究

由于在截止频率区域内稀疏孔径系统的调制传递函数比全孔径系统的调制传递函数有所下降,在调制传递函数出现零点时影响成像质量.综合孔径通过调节其结构形式可以获得比较理想的调制传递函数.通过光学综合孔径的成像原理,给出了光学综合孔径的光学传递函数.并对不同子孔径的光学综合孔径的光学传递函数进行比较.结果表明综合孔径的结构调节可以改变系统的光学传递函数,选择合适的综合孔径结构可以使系统的成像质量得到改善.     

衍射成像有频域中的描述

从理论上讨论了从单色光照明到相干，非相干以及部分相干照明情况下，由单透镜成像到多透镜的成像系统。在频域中用光学传递函数描述了光通过衍射受限系统后的成像特性。     

共焦扫描显微成像系统的非相干光学传递函数

共焦扫描光学显微（ＣＳＯＭ）系统有透射式和反射式、相干光和非相干光荧光等类型。ＣＳＯＭ 系统的平面分辨率和纵深分辨率依赖于放置在光电探测器前面的空间滤波器的孔径大小。根据不同孔径计算反射式荧光ＣＳＯＭ 系统的非相干光学传递函数,并进一步说明反射式荧光ＣＳＯＭ系统的成像特性对孔径的依赖关系     

非相干衍射法在表面平度检验中的应用

提出了一种对材料表面平度进行测量和评价的光学和数字相结合的新方法。建立了表面水平侧影在非相干光学成像系统中的数学模型，把侧影看成是放在空间不变线性系统中的阶跃函数，在非相干光学成像系统中其图像输出即是在空间频率意义下阶跃函数的傅立叶交换。设计了一套实现上述测量的光学数字系统。并用数字信号处理技术消除背景噪声，对表面的不平斑粒进行模式识别和统计分类。最后实测衍射强度的纹波，分析成像系统的冲激响应，计算该系统的光学传递函数，从而评价整个系统的成像质量和精度。     

双光瞳系统的光学传递函数和扫描全息术

在单光瞳图像处理系统中，扫描系统与非相干成像系统具有等价性，在此基础上设计了图像处理系统中的双光瞳处理系统，并推导出了该系统在聚集和离集时的光学传递函数，提出了离集时该系统在光学扫描全息术中的应用。     

高速飞行器气动光学传输效应的工程计算方法

气动光学传输效应对飞行器光学成像探测系统的性能有着十分重要的影响，它使探测器接受的图像产生偏移、抖动和模糊。文章分析了目标光线通过流场时的光学传输特性，建立了流场光学传输特性的工程计算模型，描述了气动光学传输效应对成像探测系统影响的经验模型。在此基础上，对气动光学传输效应产生的像偏移、抖动和模糊进行了数值仿真，仿真结果表明，气动光学传输效应对成像探测系统的影响与飞行器的飞行参数、成像探测系统参数和探测器积分时间等密切相关。     

离散非线性系统的非线性传递函数推算法

研究了在基于Ｖｏｌｔｅｒｒａ级数的一类离散非线性系统的非线性传递函数的递推算法，首先讨论了几类特殊的非线性系统如纯输入，纯输出和纯交叉系统的非线性传递函数的递推算法，然后给出一般的离散非线性系统的非线性传递函数的递推算法。     

测量被动成像系统光学散焦的一种新方法

提出了一种测量被动成像系统光学散焦的新方法，不必测定光学系统的内部参数，只要改变成像镜头的光圈系数，对同一景物获取两幅不同散焦程度的数字图象，采用频域约束的最小二乘法，从离焦光学系统所成的两幅光学散焦图像中，就可计算出反应散焦变化的传递函数，对该方法进行了较详细的数学推导，得到了一些实验结果。     

测量被动成像系统光学散焦的一种新方法

提出了一种测量被动成像系统光学散焦的新方法．不必测定光学系统的内部参数，只要改变成像镜头的光圈系数，对同一景物获取两幅不同散焦程度的数字图像，采用频域约束的最小二乘法，从离焦光学系统所成的两幅光学散焦图像中，就可计算出反应散焦变化的传递函数．对该方法进行了较详细的数学推导，得到了一些实验结果．     

Matched field noise suppression: Principle with application to towed hydrophone line array

It is an open problem that underwater acoustic sys-tems suffer from possible discrete near-field and far-field noise interferences[1]. This is particularly true if the hy-drophone array for underwater acoustic data acquisition is mounted on a marine vehicle, no matter whether it is asurface ship, a submarine, an acoustic homing weapon, or an autonomous underwater vehicle (AUV). This is be-cause the propeller of the vehicle radiates noise and the noise can transmit to the sensor array through …     

用于变压器故障特征气体分析的气敏阵列传感系统

提出将气敏元件阵列技术和径向基函数神经网络（Ｒａｄｉａｌ Ｂａｓｉｓ ＦｕｎｃｔｉｏｎＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋ，ＲＢＦ－ＮＮ）相结合，以检测电力变压器油中的４种微量故障特征气体（１＊１０＾－６－１０＊１０＾－６级Ｈ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２和５０＊１０＾－６级ＣＯ）。实验结果表明，与目前基于误差反向传播算法（ＥｒｒｏｒＢａｃｋ－ＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｔｈｍ，ＢＰ）神经网络的气体分析结果相比     

混合信号处理实现2D-DCT的CMOS图像传感器结构

为了减少原有混合信号处理方法实现二维离散余弦变换(2D-DCT)的运算周期,提出了一种新型的CMOS图像传感器(CIS)结构.该结构利用2D-DCT可以行列分离以及变换核对称的原理,对像素阵列进行8×8分块,增添采样电容阵列,通过寄存器控制、选择相应核系数的电容比例、结合模拟累加器完成列变换,通过电容复用和数字域累加完成行变换.对结构进行建模验证,结果表明:此结构能够正确实现2D-DCT,保留15.63%DCT系数压缩时,峰值信噪比(PSNR)达到73.54,dB,运算周期缩短为原有混合信号处理方法的25%.该结构提高了传统CIS的输出效率,适用于无线视频传感网络、生物医疗等低功耗高效率成像系统.     

声学层析成像传感器布局设计

声学传感器阵列设计的合理性直接影响声学层析成像系统对温度场重建质量。本文对声学传感器阵列的数量、布局等参数进行设计,利用计算机对不同结构下的传感器阵列进行仿真,比较了几种模型温度场的重建结果,初步确定了传感器阵列各参数的最优值。通过对声学传感器阵列的仿真设计,提高了声学层析成像系统的性能,据此参数设计的声学传感器阵列获得了较高的温度场重建精度。     

基于水声矢量传感器阵的波达方向估计

推导了基于水声矢量传感器阵的Bartlett和Capon空间谱的解析表达式，并与标量传感器的空间谱相比较，分析了基于矢量传感器阵的两种DOA估计方法对阵列定向性能的改善，并给出了数字算例。     

面向HBT干涉定位的直线式传感阵列结构优化

针对阵列中传感器阵元对声源定位性能的贡献率不同,开展了基于Hanbury Brown and Twiss干涉定位的阵列优化研究。首先,根据声场HBT干涉定位原理,建立了八元直线传感阵列的声学定位理论模型。其次,以阵列定位误差在1%以内为目标,对八元直线传感阵列进行拓扑仿真优化,得到5种四元直线传感阵列。最后,通过实验验证,仿真优化得到的5种四元直线传感阵列中有2种阵列的定位误差在1%以内。通过对传感阵列拓扑优化的研究,能够降低传感器的个数,且保证对声源的定位性能不变,从而减少了阵列信号处理的复杂性。     

Capon算法在矢量阵中的应用研究

研究了Capon算法在矢量阵中应用的理论基础，给出一种改进Capon算法．通过计算机仿真对其进行了性能分析，结果表明：矢量阵应用Capon算法可以获得比声压阵更高的空间分辨力，抗噪能力也大大增强；改进Capon算法进一步提高了阵列的空间分辨力，并且在信噪比较低的情况下依然具有优越的性能．     

Recent progress in high-resolution tactile sensor array: From sensor fabrication to advanced applications

Tactile sensors can transform the environmental stimuli into electrical signals to perceive and quantify the environmental information, which show huge application prospects. The development of bionic robots and wearable devices towards intelligence has put high demands on the performance of tactile sensor arrays. Herein, the current state-of-the-art tactile sensor arrays over recent years have been summarized, from sensor array fabrication to advanced applications. The main preparation methods of patterned array including screen printing, 3D printing, laser microprocessing, and textile technology are discussed in detail. Strategies to optimize the signal crosstalk caused by flexible high-density sensor arrays are systematically introduced from the perspective of structure design and circuit design. Furthermore, advanced tactile sensors are not limited to a single pressure sensing function, and hence the development of multimodal detection for sensors has been discussed. In order to promote the adaptability in applications, stretchable and self-powered versatile integration scheme for advanced sensing are briefly described. Then, by means of machine learning and neural networks, it is possible to deeply explore the information embedded in the tactile acquisition signal with enriched application scenarios. Finally, the current challenges and the future perspectives for flexible tactile sensor arrays towards practical use are provided.     

一种基于图像融合的综合无损检测系统

介绍了一种基于虚拟仪器和嵌入式计算机技术的集超声、涡流和磁记忆三种探伤方法于一体的综合无损检测系统。该系统采用相控阵超声传感器、相控阵涡流传感器和阵列磁记忆传感器。除传感器外,所有硬件都装在一部便携式计算机内。具有功能强大、技术超前、扩展性好、携带方便等特点。非常适合于在探伤工作机动性和高效性要求高的场合,以及大型复杂设备的检测。     

电子鼻判别挥发性气体的实验研究

文中模拟人的嗅觉形成过程研制了一套用金属氧化物半导体气敏传感器阵列组成的电子鼻系统．深入研究了电子鼻的气敏传感器阵列和数据处理分析器,并用该电子鼻对５种不同浓度乙醇溶液（ ０． ５％, ｌ％, １． ５％, ２％, ５％）进行分析,详细阐述了实验过程,同时用 ＢＰ神经网络对样本进行识别分析,神经网络的回判正确率为９０％,测试正确率为８０％．［