生物组织取象的光子密度波方法研究

本文研究了一种装置简单，价格低廉，对人体无害的新型生物组织取象方法－扩散光子密度波取象方法。     

规则泵情况下激光的光子数分布

利用光子激光表象推导了泵噪声被抑制情况下的激光的光子数分布。它表明,在以往利用光子数表象计算光子数分布产生风几率的原因并不在该表象本身,而是因为截断了主方程所造成的。并在不截断主方程的基础上,导出了规则泵及原子自发辐射被抑制的激光系统的光子数分布的特征函数及分布函数,特征函数可被用来很方便地求解光子数分布的各阶矩。这一方法可推广到不完全规则泵和考虑原子自发辐射的情况。     

规则泵情况下激光的光子数分布

利用光子数表象推导了泵噪声被抑制情况下的激光的光子数分布．它表明,在以往利用光子数表象计算光子数分布产生负几率的原因并不在该表象本身,而是因为截断了主方程所造成的．并在不截断主方程的基础上,导出了规则泵及原子自发辐射被抑制的激光系统的光子数分布的特征函数及分布函数．特征函数可被用来很方便地求解光子数分布的各阶矩．这一方法可推广到不完全规则泵和考虑原子自发辐射的情况．     

二维椭圆形介质柱光子晶体的负折射成像特性

本文利用时域有限差分方法研究了由椭圆形介质柱组成的二维正方晶格光子晶体平板的负折射成像特性.研究表明对于光子晶体第二个能带中的特定频率区域,靠近晶体平板放置的点光源可以经过矩形光子晶体在另一侧形成一个高质量的实像,并且可以实现有效折射率为-1的负折射现象.     

光子计数成像探测系统及其在生命科学中的应用

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，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数成像，并用计算机进行后处理和分析；最后，用实例说明该系统的应用效果．     

基于光电子成像技术的碘甲烷多光子电离行为

利用飞秒光电子成像技术研究了碘甲烷在超短激光脉冲场中的多光子电离解离行为.实验获得了碘甲烷分子在400 nm飞秒激光作用下的飞行时间质谱以及电离产生的光电子影像.实验结果表明,在超短脉冲激光场中,分子的电离通常是非共振电离,电离产物主要为母体离子和极少量的碎片离子.从光电子成像中获得的光电子平动能分布可以得到电离产生的电子p_1(2. 03 eV)和p_2(2. 67 eV)分别来源于母体离子的基态和激发态.从光电子成像中获得的角度分布可以推测出,光电子峰p_1和p_2可以分别近似看做单光子电离和双光子电离过程,且光电子散射角度趋于各向同性分布.     

傅里叶变换的多光子关联成像理论的研究

首次从理论上提出了利用非相干光场（经典热光场）在无透镜的情况下,得出高阶干涉光的三阶关联函数解析式,并证明了非相干光场通过傅里叶变换,完全能够实现多光子的关联成像.     

周期数对多周期一维光子晶体透射谱的影响

用传输矩阵法研究多周期一维光子晶体（CgAlCm）n的透射谱,结果发现：在2 200 nm（频率-波长）位置出现一条宽的透射带,透射带两边对称分布着两组相同特点的透射峰,各组透射峰的条数均等于n-1条;随着周期数n的增大,宽透射带上端出现振荡,并产生数目与n-1值对应的振荡峰,随n的增大,两组透射峰数目分别随n-1值增加的同时宽度会越来狭窄;随着周期数g、m的增大,透射带和左右两侧的两组透射峰均向右移动,且透射带和透射峰会越来越窄;随着周期数l或g、l、m或g、l、m、n的增大,透射带和左右两侧的两组透射峰所分布的频率范围均扩大,并向长波（低频）方向移动,同时透射带上端的振荡加剧,振荡峰数目与各周期数有关,当移动和振荡到一种程度后,透射带与两侧透射峰合并成单组透射峰,而且当g、l、m、n同时增大时合并现象最明显。多周期一维光子晶体透射谱随周期数变化的这些特性,为光子晶体设计可调性多通道宽带、窄带光学滤波器件提供指导。     

二维长方晶格光子晶体第二个能带中频率近场成像的调控

研究了由介质打孔方法组成的二维长方晶格光子晶体平板的成像特性．利用时域有限差分方法计算了由点光源发出的光经过光子晶体平板的电磁场空间分布,并与利用平面波展开方法计算得到的等频率曲线进行了对比分析,发现一个高质量的近场实像是由于自准直效应和负折射效应的共同作用形成的．对于不同频率的入射光,可以在光子晶体的两个相互垂直的方向上分别实现近场成像．     

二维光子晶体结构和缺陷对光子禁带的影响

利用时域有限差分法研究了二维光子晶体的光子禁带特性。通过改变二维光子晶体的结构、介电常数配比及缺陷时,得到了相应的数值模拟结果,并作出了分析。这些结果对于设计光子晶体器件有着指导作用。     

红外图像去斑算法及其实时实现

针对某型红外观测系统非均匀定标受校正算法、环境变化等因素影响带来的黑斑和细胞状条纹问题，提出了基于神经网络的非均匀校正算法，并利用高速信号处理器和可编程器件研制成功了工程化硬件处理系统．经与红外观测系统联调结果表明，该算法在自适应地去除斑纹的同时可较好地保留图像的细节信息，并可在所研制的硬件系统上实时实现．     

光纤—数字散斑相关方法的原理和应用

对光导纤维—数字散斑相关方法进行了详细的理论分析和实验研究。作者根据相关搜索法的基本思想．按照ＭＳ４２１３型图像板的存取模式，用Ｃ语言编写了专门的相关识别程序。利用光纤完成了刚体（定轴转动圆盘）全场位移测量和变形体（三点弯曲梁）挠度全场测量的两个验证性实验，实验结果与理论值吻合较好。     

基于复对称Daubechies小波分析的SAR图像去噪

在分析了SAR图像斑点噪声模型的基础上，利用具有对称性、正交性和紧支撑的复对称Daubechies小波，对SAR图像进行了分解。将图像分解后的高频部分的振幅进行软阈值去噪，并将试验结果与实数小波去噪结果相比较。结果表明该方法既能有效地去除噪声，又能保持图像的大量原始信息。     

数字散斑相关方法在实验力学中的适用性

数字散斑相关方法是近些年来新兴的一门利用图像处理技术来计算物体的位移及变形的方法,具有全场测量、非接触、光路相对简单、测量视场可以调节、不需要光学干涉条纹处理、可适用的测试对象范围广、对测量环境无特别要求等优点,对此利用3个基本的实验,刚体平动、橡胶材料拉伸、三点弯梁实验,验证了数字散斑相关方法在大位移及变形测量中的适用性.     

散斑载波法的图象处理

本文提出了散斑载波法的图象处理方法。针对带有方向性的各种散斑条纹图,设计了一种简单、迅速的空间滤波器,以消除斑点效应,并用计算机实现了条纹倍增。通过一个实例,说明了散斑载波图的采集、处理、计算全过程,并验证了结果的正确性。     

透明土土体变形测量系统中激光散斑图像的获取

透明土试验技术实现了土体内部可视化,其变形测量的获取目前多通过与透明土相适应的透明土土体变形测量系统进行。该系统利用片状激光实现了对透明土的内部切片观察,通过获取激光散斑图像结合图像处理方法分析得到土体变形的情况。但是该系统在获取散斑图像时并没有考虑到激光在透明土试样内的散射特点及其对散斑图像的影响,存在一定的局限性。对此,通过对透明土中激光散射现象进行观测,归纳了透明土中激光散射的特点,并就激光散斑图像获取进行分析改进,同时应用图像处理技术解决了图像获取过程中可能产生的变形问题。     

利用激光散斑进行数字相关测量的可行性研究

本文从理论上阐述了激光散斑在用于数字相关测量时的性质及其与白光散斑相比的主要误差来源,讨论了其测量范围,并给出相应的实验验证．     

超声图像斑点抑制和边缘增强的异质扩散方法

证明了非锐化掩模滤波等价于具有Huber流导函数的PM异质扩散.基于最小可信尺度和局部尺度控制,提出一种用于对数压缩超声图像斑点噪声抑制的异质扩散(LSCAD)方法.该方法无需假设斑点统计分布,直接从一、二阶方向导数的局部特征估计噪声强度,并利用所估计的局部噪声设计可调扩散过程,能根据图像中斑点程度在任何位置或方向上停止.合成图像和临床B超图像实验证实,本法能有效抑制斑点噪声、增强组织边缘而不丢失特征细节.同时,将该方法与前人方法进行比较以验证其性能.     

光子密度波扩散方程中的格林函数

在分析有关格林函数在光子密度波扩散方程中应用情况的基础上，根据所设定的实验模型要求，将展开法与电像法相结合求解了满足扩散方程的格林函数，并详细推导了获得该函数的过程．该函数更加适合于所设定的实验模型，并便于对扩散方程进行更为精确的求解。