光子计数成像探测系统及其在生命中的应用

给出了一种用光子成像头，高帧频ＣＣＤ摄像机，图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统。系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度兹一般的弱光成像器件高出１０＾４倍以上；系统 极微弱的发光现象进行实时的光子计数像，并用计算机进行处理和分析；最后，用实 说明该系统的应用效果。     

叶片衰老过程中的光子计数统计实验研究

采用生物超微弱发光探测技术对植物叶片衰老过程中的超微弱发光进行测量,并用量子光学中的光子计数分布统计叶片衰老过程中的规律.结果表明:植物叶片幼叶及衰老黄化老叶的光子计数分布与泊松分布基本吻合,而成熟期叶片的光子计数则与泊松分布偏离很多.分析认为,可能是由于叶片的不同生长时期,发光来源不同造成的.     

光子计数的微弱光自动测量系统

设计了一套用于实现极弱光实验过程中光强的自动检测系统．该系统对光子计数器和计算机接口进行同步触发，使每个计数循环后，光子计数器的模输出被计算机接口接收并进行模数转换以及数据贮存，然后自动开始新的循环．该系统克服了现有利用光子计数器中的人工记录的缺点     

APD光子计数图像的蒙特卡洛仿真与实现

该文应用统计光学理论研究微光成像;结合雪崩光电二极管(APD)光子探测器件的工作特点,采用蒙特卡洛方法模拟光子计数图像的成像过程。结果表明,通过基于器件特性和光子运动统计规律的仿真实验可以获得光子计数图像。以仿真流程为依据搭建了固态APD光子计数成像实验系统。在10-5lx环境照度下,通过对目标扫描得到一系列光子计数值。将光子计数数据进行存储和运算,恢复了光子计数图像。实验证明,基于APD的成像系统可以实现微光环境下目标的二维探测成像。     

微光图象光子计数器象管的测试研究

提出了微光图象光子计数器象管主要参数（暗计数、光子增益）的测试原理和方法，建立了测试系统．对微光图象光子计数器象管的暗计数和光子增益进行了实测，给出了测试结果，并与常规二代微光象增强器进行了比较     

基于多通道计数器的单态氧发光检测技术

在分析现有光子计数技术的基础上,提出了基于多通道光子计数的单态氧(1O2)发光检测技术.利用光电倍增管H10330-45和多通道计数器MSA-300,成功开发了用于检测1O2发光的系统.实验测量了3种卟啉类光敏剂喜泊分、血啉甲醚和癌光啉在二甲基甲酰胺中的1O2发光时间分辨光谱,并得到了它们的1O2寿命分别为:11.31±0.06,10.88±0.06,11.65±0.07μs.结果表明多通道计数器可应用于检测1O2近红外发光.     

仿CT扫描模式扩散荧光层析成像方法

为了实现高灵敏度、高空间采样密度的扩散荧光层析成像,提出了一种基于光子计数技术的仿CT扫描模式的成像方法．光源经过准直后入射到仿体上,光电倍增管探测得到光源同一水平面101．25°～258．75°均匀分布的8路探测信号．按照与CT相似的方式,系统旋转仿体以实现对仿体的0°～360°扫描,采用光子计数方式采集多个光源入射角下多个探测位置的光子数信息,获得的大量数据可降低重建过程的病态性,使重建结果更加准确．仿体实验证明,对于荧光剂Cy5．5的探测可以达到2nmol／L左右的浓度和边对边距离5mm的空间分辨率,增加空间采样密度可以提高系统的灵敏度和分辨率．     

CCD成像在线测量玻璃管外径及壁厚的方法

根据平行光透过玻璃管的折射规律，提出用ＣＣＤ成像在线测量玻璃管外径及壁厚的新方法，并用计算机进行模拟，导出了数理模型；实验测量系统证明了该方案的可行性，为透明管状产品高速、动态、非接触实时测量开辟了一条新途径．     

动态计数编码——一种局部自适应数据压缩方法

动态计数编码——一种局部自适应数据压缩方法沈琳成亻京媛（四川联合大学计算机科学系）数据压缩（Ｄ．Ｃ．）过程实质上在做建立模型（ｍｏｄｅｌｉｎｇ）和编码（ｃｏｄｉｎｇ）两件事．Ｍｏｄｅｌ－ｉｎｇ方式可归为三类：（１）静态的，即对所有文本使用同一模型；（...     

LabVIEW在种子活性快速检测仪设计中的应用

文章介绍了超微弱发光单光子计数种子活性快速检测仪的设计及研制,详细描述了仪器的构成及特点.设计了用光电倍增管结合USB技术实现数据采集,并利用National Instruments公司的LabVIEW软件平台实现全程自动化测量过程.该仪器能够灵敏、直接并有对照性地检测种子的超微弱化学发光,获得种子的活力信息,可以区分老化程度相差一季的水稻种子的超弱发光.     

光子计数技术用于SEM二次电子信号检测的理论探讨

本重点在分析比较PMT视频放大系统与PMT光子计数系统的噪声源，信噪比及探测灵敏度的基础上，就光子计数技术在扫描电镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）二次电子信号检测中的可能应用进行了初步的理论探讨。分析表明，SEM采用光子计数技术后，信号探测灵敏度可提高一个量级以上，从而在相同的电子枪发射亮度与既定的电子光学系统下，可获得更高的图象分辨率与清晰度。     

光子计数激光测距技术研究

光子计数激光雷达采用了灵敏度极高的单光子探测器,能够将激光雷达系统的灵敏度提高2—3个数量级,具有极大的发展潜力和技术优势。介绍和分析了光子计数激光测距技术的基本原理和优点。设计了光子计数激光雷达实验系统,采用盖革模式的雪崩二极管(Geiger-mode APD),开展了测距验证实验。实验结果表明,采用光子计数激光测距能够在单光子灵敏度和强噪声背景条件下,获取目标的距离信息,距离测量精度达到6.23 cm。     

光电子成像:走向新的世纪

半个世纪以来,光电子成像(主要包括微光成像和热成像)技术取得了惊人的发展,显示出极为辉煌的前景.在微光成像技术方面,发展了一代、二代和三代直视像增强技术,真空和固体微光摄像技术及光子计数成像技术;在热成像技术方面,发展了致冷型一代、二代和三代热成像技术和非致冷型列阵热成像技术.回顾光电子成像技术自1930年以来的进展,展望新世纪中微光四代像增强技术、新型微光摄像技术和先进的焦平面(FPA)和非致冷型热成像技术的发展.     

空间目标光子数密度对斑点成像的影响

空间扩展目标斑点成像的质量受到短曝光像中光子密度的限制.通过有限光子数短曝光像的模拟,对短曝光像频谱信噪比进行了计算,研究了有限光子数下大气光学系统传递函数的估计方法,光子数有限时目标振幅谱和相位谱中的有偏项影响,点源目标恢复图像的信噪比和动态范围.实验结果表明,根据斑点成像系统的参数,可以定量地确定光子密度、短曝光像数目和恢复图像的质量(分辨率)之间的关系.     

光子噪声受限的波前传感器的实验研究

以自适应塑远镜技术中应用最广的哈特曼(Hartmsnn)型波前传感器为例,利用光子计数技术对单孔径望远镜在光子噪声受限条件下所能探测到的目标星等极限、探测灵敏度极限以及探测速率极限等基本问题作了实验和理论研究。结果表明,利用文中所述的刀口式哈特曼波前传感器,在光子噪声受限条件下,在1ms探测时间内,在波前误差探测灵敏度为十分之一波长的情况下,可探测到八等星目标。为了在光子计数技术基础上准确标定实验目标的星等,研究分析了进入波前传感器的光通量与探测到的对应光电子通量之间的关系,给出了计算模式、计算机模拟结果和实验结果。     

单光子流的实验室模拟与标定

本报道了利用偏振片衰光获得PMT光子计数系统测试用单光子流的方法，以及利用插值定标的数据处理方法对其强度标定的实验结果．和通常采用的滤波片衰光方法相比，该方法不仅简单方便，而且能实现连续衰光并且不改变原入射光的光谱成份．由于能有效地抑制杂散光的影响，结果具有较高的精度．利用该方法测量了PMT光子计数系统输入输出间的非线性关系，结果和理论估计符合甚好．     

基于数学形态学算法的固体核径迹点自动计数系统的软件设计

固体核径迹点的参数测量在核技术领域占有极其重要的地位,而传统的人工计数法局限性非常大.近年来,DSP和图像处理技术越来越多地应用在了核技术领域.本文介绍了一种基于DM642图像处理平台的核径迹点自动计数系统.该系统利用数学形态学算法,能有效地从背景中分离出径迹点并去除噪点,进行准确计数,有助于减小人工计数的目测误差.     

实时视频对象识别与计数系统的模型和算法设计

动态视频对象的识别与检测是计算机图像处理领域中的一个前沿课题。该文提出了一种利用实时视频图像识别技术 ,对无规则行进队伍的人员进行检测与统计的系统模型和算法设计。基于颜色模型转换、减影、膨胀、腐蚀、聚类、匹配、跟踪等技术 ,实现了对特定检测区域内运动对象的识别、检测和计数。着重讨论了系统的设计原理和实现方法 ,以及对象运动的物理模型和多目标识别跟踪算法。该系统于1998年开始成功地应用于毛主席纪念堂 ,对每日的瞻仰人数进行实时统计 ,计数误差小于 3% ,系统工作稳定可靠     

条纹管成像激光雷达距离模型的研究

在基于对STIL系统成像原理分析的基础上,对实际目标的相对距离与CCD目标像距离之间的关系进行了理论研究,得出了两者近线性的关系,并依据此线性关系构建出了距离计算模型.搭建了实验平台,对模型中所需的2个重要参数静态基准线的位置和扫描速度分别进行了测定,验证了距离模型可以采用近似线性处理的正确性,基于此实验数据重新修正了距离模型.     

三维超声成像的新技术及发展趋势

三维超声成像是利用超声检测原理无损地显示人体内部形态结构的三维体积成像技术，具有操作安全、使用灵活、形象直观、信息量大以及应用前景广阔等优点，近年来得到较快发展。本文从三维数据的采集技术、三维成像的图象处理技术、三维图象显示技术、专用三维成像处理系统以及其它创新方面分析了三维超声成像的新技术及发展趋势。