时域光声谱技术及其在生物组织检测中的应用

当强度调制的光束照射于吸收物质,周期性热流使周围的介质热胀冷缩而激发声波,这种将光能转化为声能的现象称为光声效应。基于光声效应的时域光声谱技术将光学和声学有机地结合,为生物组织的无损检测技术提供了新的检测手段。该技术能够实现类似光学技术的高对比度和近似于声学技术的高精度和穿透深度,在生物医学检测中具有广阔的应用前景。文章介绍时域光声谱技术的原理及其在生物组织成分检测和层析成像检测中的应用。

生物组织后向散射光信号非接触拾取方法的研究

本文通过研究线偏振光照射在生物组织表面时其散射光的偏振态特性 ,基于实验结论 ,提出了一种非接触方法进行生物组织后向散射光信号拾取的方法 ,既克服由接触测量带来的压力和温度的影响 ,又有效减小表面反射光对测量的干扰。并对此进行了实验验证 。

利用二次曲线拟合的CCD图像亚像素提取算法

在图像测量系统中 ,测量系统的精度与边缘提取的精度成正比关系 ,普通算法的精度为像素级 ,现在最常用的亚像素算法是重心法。本文提出了一种利用二次曲线拟合方法的亚像素边缘提取算法 ,介绍了算法的推导过程 。

人体光学测试中用于消除测量位置改变的掌/指纹图像匹配技术(英文)

应用光学测头的测量方式中,由于方便测量和易于随时测量,手掌和手指经常被选作测量部位.然而,由于人体不同部位皮肤结构的变异性,由人为运动导致的测量位置改变会对被测光有很大影响.为此,开发了一种基于掌/指纹图像匹配技术的有效方法,以避免测量位置的改变.该方法通过应用小波变换、相位相关和曲面拟合技术,分析不同测量位置之间旋转和平移改变量,然后驱动光学测头到达相应的位置,从而使光学测头每次均测量同一位置.其精度评测结果表明,平移检测精度达到1/50像素,旋转检测精度达到0.15°.光谱测量结果表明,该技术的应用使光谱稳定性提高了3倍左右.

高精度光声成像技术在脑成像中应用

光声成像技术可以提供深层组织的高分辨率和高对比度的组织断层图像,是进行脑成像的有力潜在工具之一。本文开展此项研究,搭建一套光声成像实验系统,在此基础上,获得10mm的混浊介质深度下的血管模拟样品图像,直径0.07mm的模拟血管能清晰地成像;活体研究中,成功进行活体白鼠脑部的血管分布的成像研究,重建图像中的各血管位置和形状与实际情况很好的吻合。

透射光偏振度与散射次数关系的研究

偏振态与散射次数的关系对于提取深入组织内部的后向散射光有很重要的价值.本文分析了透射光的偏振度与光在介质中的散射次数的关系,给出了偏振光完全失去偏振态所需的散射次数,并用直接散射的实验方法进行了验证,得出当散射次数为14次时偏振光将失去其偏振特性的结论.

基于阵列探测方式的时域光声成像系统

将阵列超声探头和超声相控技术与光声成像相结合的成像系统,与采用水听器的单探头旋转扫描光声成像系统相比,避免了机械旋转机构给光声信号采集所带来的不稳定性,提高了数据采集速度.时域光声信号由64阵元线阵超声探头以电子相控聚焦的方式进行线性扫描采集,然后通过时域后向投影算法进行光声图像的重建.采用波长532nm、重复频率10Hz的脉冲激光,系统可快速重建样品内部光学吸收分部的二维图像,单帧图像数据采集时间小于200s,成像横向分辨率小于2mm.实验结果表明,采用此方法可显著提高系统对光声信号的扫描稳定性和成像效率,该系统是一种有潜在临床应用价值的光声成像系统.

光声技术在医学成像中的应用

现在的医学成像手段不能很好地探测乳腺癌中的小块肿瘤。对于癌症检测来说,光声成像技术是一种前景光明的成像技术。这一成像手段既有光学成像的高对比度,又有声学成像的高穿透深度,结合了二者的优点。在建立的光声成像系统中,采用532nm、脉宽10ns的脉冲激光器作为光源,产生超声信号。为了对系统在癌症检测中的能力进行评估,制作了一个由琼脂和intralipid制成的乳房组织模型。成像时,为了更容易探测到超声信号,组织模型和探测器放置在一个透明有机玻璃制成的水容器中。并且对超声信号进行滤波反投影处理,重建组织模型能量吸收的平面分布。实验结果表明,光声成像在早期的乳腺癌和其它癌症的检测中将会占有重要的位置。

ICP-MS法测定绞股蓝茶中6种有害重金属含量

目的:测定绞股蓝茶中有害重金属铅、铬、汞、砷、铜、镉的含量。方法:利用微波消解技术进行溶样,采用电感耦合等离子体质谱仪同时测定绞股蓝中6种有害重金属元素的含量。结果:不同批次的绞股蓝茶中6种重金属元素的平均含量符合铜>铅>镉>砷>铬>汞;部分批次的绞股蓝茶中镉及铅含量超出相关标准的规定。结论:ICP-MS法测定绞股蓝茶中的6种有害元素的含量,分析速度快,精密度高,可用于绞股蓝茶重金属指标的质量控制。

Two-Dimensional Photoacoustic Imaging of Blood Vessel Networks within Biological Tissues

Photoacoustic 断层摄影术(轻拍) 因为它联合优点和光和声音的很引人注目的特征，是为医药诊断的一种强大的成像技术。一个 PAT 试验性的系统在我们由 Q-switchedNd 组成的实验室构造了的 Wedescribe : 钇铝柘榴石脉搏激光与 8-ns 脉搏宽度在 532nm 操作产生相片从一件生物样品的声学的信号。二维的相片在织物表面下面的血容器网络 1cm 的声学的成像被完成。我们成功地也证明系统能够成像在有颅骨和皮的前 vivo 老鼠大脑上的血容器未经触动。

基于机器视觉的试验筛自动测量系统

试验筛是符合某项标准规范的用于对颗粒物料作筛分粒度分析的筛具。它广泛应用于地质勘探、冶金、化工、建材、磨料等行业及科研院所进行的粒度分析和筛分试验。

机车转换开关触头压力检测装置的设计与研究

研制一种用于机车转换开关触头压力检测的新型自动检测装置。根据转换开关的结构特点和检测需求,设计和研制测力系统、可旋转工作台和气动机械手等模块,实现机车转换开关触头压力全自动检测和工位快速切换,提高触头压力的检测精度、重复性和检测工作效率,为机车转换开关触头压力的有效控制提供可靠技术保障。

光声谱技术检测血红蛋白含量的基础研究

本文搭建了一套光声谱技术检测系统,进行血红蛋白含量的基础实验研究。结果证明,光声技术是活体血红蛋白含量无损检测中潜在的有效工具,可精确测量深度为6mm高散射介质下的血红细胞含量的变化。

多棘齿驻车手刹力测量系统的设计

文章通过分析汽车棘爪和棘轮相互作用对拉力测量的扰动特点,采用特征提取和模式识别的方法提取测量数据,同时考虑测试手柄人体工程学设计等关键要素,采用高性能单片机以及A/D转换集成电路作为测试数据处理单元,设计了一种用于多棘齿驻车手刹力测量的系统,实现了一次性测量出多棘齿机械结构多个档位的驻车手刹力值,可有效解决现有手刹力计专用性差、检测效率低的问题。

漆膜涂层厚度检测方法及其发展趋势

漆膜涂层厚度是现代工业表面处理工艺中质量控制的关键参数之一。基于此,综述了漆膜涂层厚度检测方法,主要介绍了机械测厚法、质量差值测厚法、光热测厚法、光学测厚法、磁性测厚法、超声测厚法和射线测厚法等,总结了各方法优缺点及其适用范围等,并简要剖析了漆膜涂层厚度检测方法的发展趋势。

利用熵最小算法快速定性定量分析GC-MS混合谱中未知组分

定性定量分析复杂组分中未知混合次要成分是非常困难的。常用的色谱质谱联用分析方法,对于其中的次要成分混合物峰,由于分开它们耗时耗力,所以较少进行深入研究。本文利用熵最小算法,以一个合成航空煤油的GC-MS谱图为例,对其中的某个混合物峰,利用熵最小算法,对其中含有的各个组分进行快速定性定量分析。结果显示,利用熵最小算法,不但能定性未知物,对未知物的定量也非常有用。利用熵最小算法帮助分离混合物谱图,能大大减少现行化学分析中组分分离的繁琐步骤。

Feasibility of photoacoustic tomography for ophthalmology

For the eyeball composed of membrane and liquid,the contrast of ultrasound imaging is not high due to its small variance in acoustic impedance.As a new imaging modality,photoacoustic tomography combines the advantages of pure optical and ultrasonic imaging together and can provide high resolution,high contrast images.In this paper,the feasibility of photoacoustic tomography for ophthalmology is studied experimentally.A Q-switched Nd:YAG pulsed laser with 7-ns pulse width is used to generate photoacoustic signal of a porcine eyeball in vitro.The two-dimensional(2D)optical absorption image of the entire eyeball is reconstructed by time-domain spherical back projection algorithm.The imaging results agree well with the histological structure of the eyeball and show a high imaging contrast.

基于光谱光学相干层析的汽车漆膜厚度测量研究

光谱光学相干层析成像(OCT)是一种非接触、无损和快速的测量汽车漆膜厚度的新方法。本文以汽车漆膜不同涂层成分对光的透射、反射不同作为切入点,结合光谱OCT非接触、快速成像的特点,实现了汽车漆膜样品横断面的快速、无损成像,最后采用边缘提取等算法,有效提取了漆膜罩光漆层边缘信息,并计算出漆膜罩光漆层厚度。