基于生物组织偏振特性的肝癌检测方法

肝细胞性肝癌属于原发性肝癌的一种,在我国发病率较高,且发病隐匿。癌变组织的组织结构和细胞形态会发生改变,这种亚波长微观结构的改变可以通过生物组织的偏振特性进行表达。根据光与生物组织相互作用原理,设计生物组织偏振成像系统,对30μm厚的未染色肝细胞性肝癌切片进行成像,借助与组织作用后背向散射光的偏振差异来表征生物组织的结构差异。实验结果表明,在各起偏角度的线偏振度图像中,肝癌组织与肝硬化组织的对比度较普通强度图像平均提升91%,最高提升155%,在切片较厚、未染色条件下线偏振度成像方法具有区分癌变组织和非癌变组织的能力,为肝癌的病理检测提供了一种新的思路。     

基于偏振成像的乳腺癌病理切片检测方法

生物组织具有与其结构和功能相关的固有光学特性,偏振成像技术能够根据组织正常和恶性变化之间的微观结构差异,表现出不同的偏振特性,从而实现两者区分。本研究设计了一套采集组织背向散射光Mueller矩阵的自动成像系统,对两种常见的乳腺癌病理组织切片分别进行Mueller矩阵成像实验,并对所得到的Mueller矩阵图像数据采用Mueller矩阵分解方法,分别提取出样本Mueller矩阵中具有清晰物理意义的参数图像。实验结果表明,相应的Mueller矩阵分解参数图像可以区分癌变组织和非癌变组织。这为乳腺癌的快速病理诊断提供了一种新的思路。     

偏振成像的乳腺癌病理切片检测方法

生物组织具有与其结构和功能相关的固有光学特性,偏振成像技术能够根据组织正常和恶性变化之间的微观结构差异,表现出不同的偏振特性,从而实现两者区分。设计了一套采集组织背向散射光Mueller矩阵的自动成像系统,对两种常见的乳腺癌病理组织切片分别进行Mueller矩阵成像实验,并对所得到的Mueller矩阵图像数据采用Mueller矩阵分解方法,分别提取出样本Mueller矩阵中具有清晰物理意义的参数图像。实验结果表明,相应的Mueller矩阵分解参数图像可以区分癌变组织和非癌变组织。这为乳腺癌的快速病理诊断提供了一种新的思路。     

高光谱成像技术用于肝切片癌变信息的提取

利用自主研发高光谱成像仪,展开了对肝癌组织切片的检测研究。实验过程中采集25例肝癌病理切片,每例切片选择3个视野进行分析,每个视野均包含了肿瘤细胞、正常细胞及淋巴细胞。采集的高光谱图像数据合成假彩色图像中,正常细胞区域呈黄绿色,肿瘤细胞区域呈浅紫色,淋巴细胞呈黑紫色。对特定波长图像进行相减、相除多光谱融合处理后,正常细胞区域亮度较大,肿瘤细胞区域呈暗色。对高光谱图像数据进行光谱解混合运算后,正常细胞和肿瘤细胞区域的颜色呈现明显差异。以上结果表明,从肝癌切片高光谱图像数据中可获取一定的癌变信息,为病理人员诊断肿瘤提供一种有效辅助手段。     

基于偏振成像的目标识别技术研究

提出了一种基于偏振特征的目标识别技术.实验采用He-Ne激光作为照明光源,根据目标散射光偏振度的差异,利用DSP图像采集系统获取了目标的偏振图像,并编写程序计算了图像的灰度值.结果显示:偏振成像技术可以提高目标成像的对比度和分辨率;相对于退偏振强的目标,退偏振弱的目标图像亮度变化明显.所以偏振成像技术可以有效地提高目标探测和识别效率.     

三通道偏振成像系统的标定研究

针对现有偏振成像系统无法对天空进行实时性检测的问题,提出一种实时三通道偏振成像系统。对系统存在的误差来源进行详细分析并针对相应误差提出标定方法。利用积分球对CCD线性度进行标定,通过对采集灰度信息的处理,得出光源亮度与图像灰度呈线性关系;同时针对三路独立通道之间灰度响应不一致问题,利用积分球产生完全非偏振光对灰度响应非一致性误差进行了多次重复标定与校正。标定实验结果表明,通过对CCD线性度标定和灰度响应不一致性的标定,灰度响应不一致性得到了明显改善,提高了偏振信息的解析精度,系统偏振角测量误差小于0.6%。     

植物组织石蜡切片不脱蜡染色

一百多年来,石蜡切片一直是研究植物体结构的主要技术。为了显示细胞结构,人们通常用改变光线波长的办法,首先脱去切片中的石蜡,然后再用染料染色。最近,我们试验对不脱蜡的植物组织切片进行直接染色。结果表明:通常所用的染料都能使不脱蜡切片中的植物组织和细胞结构着色。其效果与脱蜡后染色相比並无明显不同。它不仅适用于组织学,而且也适用于细胞学和组织化学的染色。这个方法节省了大量的乙醇,二甲苯。缩短了染色时间,保存了细胞的细微结构不易丢失。本文介绍了这一新的染色方法,我们把它称为植物组织石蜡切片的不脱蜡染色。     

偏振共焦扫描显微镜的研制及其成像研究

根据偏振共焦扫描显微镜的原理,成功研制了一台偏振共焦扫描显微镜,用该偏振共焦扫描显微镜对各种集成电路芯片、生物组织等物体进行透射式成像或反射式成像研究,并分析成像结果,实验表明,该偏振共焦扫描显微镜能够对各种物体进行成像,具有成像方式多样,可逐层扫描,非线性成像等特点。     

基于偏振方向统计特性的目标背景差异特征分析

针对目前使用偏振参量图像分析目标背景差异的传统方法未充分考虑光作用物体后产生独特的偏振属性问题,提出一种基于偏振方向特征统计特性的目标背景差异特征分析方法,从一种新的偏振方向信息分析目标背景差异.首先,通过提取偏振角图像中的偏振方向信息构建偏振方向矢量图像,解决了由于噪声较多导致的偏振角图像无法有效直接利用的问题;其次,分别对4种偏振方向强度图像进行正交差分计算,得到偏振正交差分分量图像,并补充偏振方向周围±α偏振角度强度图像信息,得到偏振方向统计图像,通过提取出4种偏振方向的3种偏振特征图像,解决了传统偏振参量图像复杂背景下目标不突出的问题.实验结果表明,不同材质的物体具有不同的偏振方向,而通过提取偏振方向信息获取的偏振方向特征图像能更清晰地辨别复杂背景中的目标.客观评价指标表明,在偏振方向矢量图像中,目标区域的偏振方向朝向所对应的偏振方向特征图像,表达目标的信息更丰富,与其他偏振方向所对应的偏振方向特征图像相比,更能突出目标的特征.因此,通过偏振矢量图像可以快速提取出目标特征突出的偏振特征图像.     

基于偏振态颜色编码的晶体应力双折射成像

提出了一种基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像新方法.通过分焦面Stokes参量测量与RGB颜色编码相结合,设计并研制了基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像系统.利用该系统,获得了晶体模型应力双折射分布的偏振态色度图像,并与传统的光弹性应力测量法进行了比较,偏振态色度成像法不...     

Research on instantaneous polarization radar system and external experiment

Instantaneous polarization radar can obtain radar target polarization scattering matrix (PSM) by using single pulse echo.The system overcomes the defects of inter-pulse interval polarization measurement radar and accurately measures the PSM of the moving target.Thus the capabilities of detection,anti-jamming and target identification can be improved.The present paper reports the first international self-developed instantaneous polarization radar experimental system and,by using this system,the measurement e...     

基于双接收站的有源诱饵极化鉴别

以双接收站雷达为背景,研究了雷达目标和有源诱饵的鉴别方法。首先提出了双站极化散射矩阵和双站对角极化比的定义,探讨了雷达目标和有源诱饵的极化散射特性;然后针对极化调制有源诱饵等欺骗性干扰,提出了以双站对角极化比为鉴别量实现对有源诱饵鉴别的新方法,并设计了鉴别算法。对典型雷达目标和有源诱饵的仿真结果表明,该鉴别算法对有源诱饵的正确鉴别概率始终达到100%,对雷达目标的正确鉴别率也都能达到90%以上。仿真结果证明了该鉴别算法的可行性和有效性。     

分束李普奇棱镜研制

本文通过对李普奇棱镜设计中在切割介面上反射的部分 e 光传播方向的分析,给出了分束李普奇棱镜的设计.样品棱镜的测试结果与理论计算是一致的.     

温度梯度铁电薄膜的极化偏移特性研究

采用平均场近似下的横场伊辛模型理论,同时考虑了遂穿频率与温度的相互关系,重点研究了BaTiO3温度梯度铁电薄膜的极化偏移特性.研究表明:量子起伏效应对于温度梯度铁电薄膜的性质有重要的影响,在低温区量子起伏效应尤其显著；温度梯度的存在导致了薄膜内部的极化强度的梯度分布；对于下温度梯度铁电薄膜来说,当量子起伏效应达到足够强时,可以改变极化梯度和极化偏移的方向.     

双接收站的有源诱饵极化鉴别

以双接收站雷达为背景,研究了雷达目标和有源诱饵的鉴别方法。提出了双站极化散射矩阵和双站对角极化比的定义,探讨了雷达目标和有源诱饵的极化散射特性;针对极化调制有源诱饵等欺骗性干扰,提出了以双站对角极化比为鉴别量实现对有源诱饵鉴别的新方法,并设计了鉴别算法。对典型雷达目标和有源诱饵的仿真结果表明,该鉴别算法对有源诱饵的正确鉴别概率始终达到100%,对雷达目标的正确鉴别率达到90%以上。仿真结果证明了该鉴别算法的可行性和有效性。     

偏振模色散定义的研究

分析了偏振模色散的起源，讨论了现在已经出现的两种偏振模色散定义的理论———偏振主态理论和时域模型及其测量方法，并对它们做了分析比较，指出了它们之间的一致关系，最后做了定量的计算     

煤层槽波的极化特征及其滤波

文章利用多分量数值模拟获得槽波信号及其极化轨迹图,结合槽波信号的本征方程,求取槽波的主极化方向和偏振系数;选取Poline滤波器,采用不同的滤波参数(p,q)对正演模拟信号进行滤波处理,并用极化轨迹图直观地显示出滤波前后差异。由于极化滤波实质是一种振幅加权滤波,滤波参数控制了信号对于其主极化方向的趋近程度,因此极化滤波会造成各分量的能量损失,需综合考虑选择合适的滤波参数。文中利用极化滤波法对实测信号进行了处理,取得了良好的应用效果。     

应用全极化辅助天线和Kalman滤波器的旁瓣干扰对抗方法

为减小干扰极化方式对旁瓣对消系统的影响,提出一种基于全极化辅助天线和Kalman滤波器的极化域-空域联合抗旁瓣干扰方法。首先对辅助天线进行正交双极化改造,根据极化通道功率优选辅助通道信号,进而利用Kalman滤波器进行闭环旁瓣对消。该方法将旁瓣对消系统看作误差预测滤波器,将优选的辅助通道加权和作为量测,通过迭代修正权值矢量,减小主通道信号与量测的误差,从而消除旁瓣干扰,提高主通道信噪比。仿真实验表明:该方法收敛速度快,适用于多辅助通道情况,对正交极化干扰的输出信噪比优于常规旁瓣对消约10dB,在低快拍条件下稳定性好。     

光纤偏振态检测方法的研究

在光纤干涉仪和偏振模色散检测过程中,偏振态的检测是十分重要的.本文给出了两种用1/4波片和检偏器检测光纤输出光偏振态的方法和原理,并进行了实验验证.