光电膜层光电特性的成像测量

光电探测器的光电膜层的光电特性与膜层上各点的吸收系数和光电转换系数有关.为了测量光电膜层光电特性的二维空间分布,提出了基于单像素成像的膜层光电特性测量方法.在该方法中,光电膜层既是成像对象,又是信号探测器,可以实现自探测成像.采用四步相移条纹投影方法,导出膜层光电特性单像素成像公式;以光电池膜层为研究对象,采用白光、红光、绿光和蓝光对其光电特性进行二维成像.实验结果表明:该方法能够以一定的空间分辨率对光电膜层的光电特性进行成像测量,空域上的灰度平均值和标准方差、频域上的频谱分布特点可以评估膜层的光电特性强弱和均匀性.

单幅条纹图相位解调的小波分析方法

相位解调是条纹相位分析的关键问题.本文提出一种应用小波频率估计联合频率导数对变形条纹进行瞬时频率分析,从中提取参考基频,从而依靠单一变形条纹实现相位解调的方法.首先,理论上证明了当变形条纹瞬时频率空间导数等于零,该空间点的瞬时频率等于参考基频频率;其次,引入Gabor小波提取变形条纹的瞬时频率空间分布,利用变形条纹瞬时频率的空间导数分布识别提取参考基频,从而实现相位解调.利用该方法进行了三维形貌测量的实验,结果表明该方法在实现相位解调中效果良好.

二次谐波共焦成像的分辨率

通过与双光子荧光共焦成像过程比较,研究了非线性二次谐波的强度脉冲响应函数并对它进行频域分析,获得了横向、纵向截止频率和通频带.研究结果表明:二次谐波共焦成像具有更高的分辨率.

不同荧光波长的双光子共焦成像分析

研究了双光子共焦显微镜中不同荧光波长对成像特性的影响 ,导出了不同荧光波长的三维脉冲响应函数和三维光学传递函数并进行数值计算 研究结果表明 :不同荧光波长对双光子共焦显微镜的三维光学传递函数、三维脉冲响应函数和空间截止频率产生明显的影响 ,随着荧光波长的增大 ,分辨率明显下降 ,但不会出现单光子共焦显微镜中的失锥现象 ,选取适当的荧光波长进行成像 。

基于载频条纹相位分析的畸变测量和校正

为了对图像畸变进行测量和校正,利用纵向朗奇(Ronchi)载频条纹作为测量模板,通过成像系统获取畸变光栅条纹.运用傅里叶变换对畸变条纹图像进行频谱分析、滤波提取基频信息,直接从畸变图像的中心无畸变区域提取理想条纹像信息.通过相位分析提取包裹相位并解包,获得畸变光栅条纹的径向畸变相位分布规律.将该分布规律转化为径向位置畸变分布规律,并结合双线性插值灰度重建对畸变图像进行校正.实验结果证明该方法是有效的.

应用频率积分相位解调测量径向畸变

为了测量光学成像系统的径向畸变,采用载频条纹模板,应用瞬时频率积分法提取因径向畸变而产生的径向调制相位;推导了条纹径向调制相位与瞬时频率的关系式,并导出径向调制相位和径向畸变位移关系;采用小波频率估计提取畸变条纹径向瞬时频率,并对其进行积分获得畸变条纹的径向调制相位;应用径向调制相位和立方卷积插值算法对畸变图像进行了校正,得出了详细的理论分析和实验结果。结果表明,上述方法是可行的。

2维载频条纹傅里叶变换轮廓术

为了在3维形貌测量中解决非连续物体所存在的非连续相位解包问题并提高测量精度,提出采用2维网格光栅作为空间载频条纹的傅里叶变换轮廓术。首先应用2维傅里叶变换对2维光栅条纹图像进行频谱分析;然后设计带通滤波器分离出两个1维变形光栅条纹,在1幅变形网格光栅条纹得到两个1维光栅各自所对应的包裹相位分布;最后应用查表法进行解包得到确定的调制相位分布,给出了详细的理论推导和实验结果。结果表明,采用2维网格光栅+查表相位解包法很好地解决了1维单一频率光栅条纹的低测量精度、1维双频光栅的频率混叠以及3维测量中高度不连续所存在相位解包问题,该方法是可行的。

畸变测量中应用窗口傅里叶变换载频条纹分析

为了测量光学成像系统的径向畸变,提出了基于伸缩窗口傅里叶变换空间载频条纹相位分析的测量新方法。畸变分布测量转化为调制相位测量。首先,将纵向朗奇基准光栅作为模板,通过成像系统成为变形光栅即畸变像。接着采用伸缩窗口傅里叶变换提取畸变载频光栅条纹中心无畸变点的基频和相位信息,获得理想无畸变像的基频成分,然后对变形载频光栅条纹进行频谱分析,滤波提取基频信息、逆傅里叶变换、相位解包,提取径向调制相位分布,计算畸变图像的径向位置畸变分布。最后利用该径向位置畸变分布规律和双线性插值灰度重建对畸变图像进行校正。详细的理论分析和实验结果证明,该方法是可行的。

颗粒粒度测试技术

本文介绍了颗粒测量的意义及有关测量的原理和技术

高斯光束对荧光共焦显微镜分辨率的影响

研究一定光源孔径、束斑的高斯光束对荧光共焦显微镜横向、纵向分辨率的影响,导出了荧光功率传输函数、三维响应函数.数值计算结果表明:与一定光源孔径的平行光束比较,采用高斯光束可以获得更好的横向、纵向分辨率.

高斯光束荧光共焦显微镜的三维光学传递函数

研究高斯光源的束斑半径、光源孔径和探测器孔径对荧光共焦显微镜3-D OTF的影响,获得了具有有限光源孔径、探测器孔径和束斑半径的荧光共焦显微镜的三维光学传递函数(3-D OTF)。数值计算结果表明,束斑半径影响到光源孔径和探测器孔径的选择,与采用平行光比较,采用小束斑半径的高斯光束可以提高光源孔径和探测器孔径,获得更好的分辨率和更高的信噪比。

傅里叶变换轮廓术定标实验研究

基于傅里叶轮廓变换术,研究对三维相位图进行定标,即标定调制相位与高度的定量关系的方法.首先,推导实验用的高度与调制相位的定标公式;然后,使用周期为3个像素的光栅条纹,以高度间隔分别为50μm,1 mm,2 mm,5 mm进行定标实验,并应用定标公式对沿高度方向的包裹相位进行解包.

条纹相位分析小区域平整度检测

为了对漫反射材料小尺寸平面的平整度进行检测,提出采用载频条纹相位分析的方法。该方法采用激光作为照明光源,通过相干获得周期为100μm的条纹,使用傅里叶变换条纹相位分析提取待测表面的调制相位并可以转换为表面高度分布,从而能够实现对材料表面平整度的评价。结果表明,系统高度分辨力为10μm;考虑到噪声的影响,实际分辨力可以达到20μm。所给出的实际实验结果显示该方法是可行的。

激光衍射散射测量法的定量修正

考虑颗粒层的遮光率对入射光强和对颗粒层散射光的影响 ,考虑了这两个因素后 ,原激光衍射散射法的结果必须增加一个的修正系数 exp(- βd)

荧光谱线分布对共焦荧光显微镜分辨率的影响

研究了荧光谱线分布对共焦荧光显微镜中分辨率的影响,导出了荧光谱线分布的荧光功率传输函数、三维脉冲响应函数.数值计算了荧光谱线均匀分布的情况,结果表明与采用单一中心荧光波长的分辨率比较,共焦荧光显微镜的横向分辨率、纵向分辨率随着荧光谱线范围和色散的增大而下降;谱线响应范围小的探测器有利于分辨率.

高斯光束对颗粒衍射测量的影响

理论推导了高斯光束的圆孔夫琅和费衍射结果并与平行平面波的圆孔夫琅和费衍射结果进行比较 ,数值计算和理论分析表明 ,当激光光束的束宽半径远大于圆孔半径时 ,两者的衍射结果是非常接近的 ;当激光光束的束宽半径接近于圆孔半径时 ,高斯光束的衍射偏离平行光衍射。考虑光强的高斯分布 。

相互作用系统的交比不变性

分析几种相互作用系统的构成，推导出包括引力相互作用和电相互作用等几种相互作用系统的射影几何特征———交比不变性－ 从射影几何的角度分析这几种相互作用的交比不变性所具有的特点；依据交比不变性。

关于相互作用能的思考

讨论引力场中两物体及电势场中两电荷的相互作用能与相互作用距离的关系，并推广到光子及自由粒子的情况－利用光子的能量表达式，给出了导出光子自旋角动量的一种方法－

不同电场对大豆种子萌发的影响

分别对大豆种子进行低压电场长期处理和高压电场短时处理 ,测定了不同电场处理后种子发芽势、浕 -淀粉酶和过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量以及种子超弱发光的变化 .发现低压长期处理 (± 0 .2～ 1.0kV/cm ,每天 8h)对大豆种子的萌发没有明显影响 ,高压短时处理 (2～ 6kV/cm ,30min)能促进种子萌发 ,显著提高种子的发芽势、浕 -淀粉酶、过氧化物酶活性和可溶性蛋白含量 ,高压短时处理吸胀种子比处理干种子的效果更为明显 .短时高压电场处理后 ,种子的超弱发光明显增强 ,并且种子超弱发光的变化与生理生化指标的变化具有显著相关性 ,提示超弱发光有可能成为一种准确、快捷、灵敏筛选种子最佳电场处理剂量的物理指标 .图 1表 3参

低温胁迫下香蕉叶片Chla荧光动力学参量的变化及其品种差异性

低温胁迫下 ,广东 2号香蕉品种和巴西香蕉品种Williams的叶绿素 (Chla)荧光动力学参量FⅤ/Fm、ΔFⅤ/T以及williams品种的FIV/FⅤ 均呈下降趋势 ,两个品种的荧光上升半时间T1 / 2 及广东 2号的FIV/FⅤ 呈上升趋势 其中 ,Williams的FⅤ/Fm、ΔFⅤ/T和T1 / 2的变化幅度小于广东 2号 ,表明低温胁迫通过抑制光合电子传递速度和PSⅡ无活性中心含量的提高使香蕉叶片PSⅡ原初光能转换效率下降 ,相同低温对广东 2号的影响大于对Williams的影响 FⅤ/Fm