癌变组织偏振多参数识别与纹理特征分析

偏振成像技术中穆勒矩阵元素含义模糊、单一衍生参数信息解读受限,为了增强原有数据分析范式的可解释性和强关联性,提出一种癌变组织偏振多参数特征识别方法,并通过纹理分析来定量描述癌症组织的偏振差异。基于双波片旋转法穆勒矩阵测量方案升级搭建背向散射偏振成像系统,采集未染色肺癌与基底细胞癌切片。引入旋转不变量获取高维偏振参数集,生成偏振多参数特征曲线,实现病理区域多维特征提取与可视化,解决直接使用穆勒矩阵受方向影响的问题。计算了灰度共生矩阵和Tamura纹理属性,结果表明,当固定纹理维度时,不同偏振参数的癌变识别能力不同,单个纹理属性可成为多个偏振图像的共同量化指标;当固定偏振维度时,不同纹理属性有望成为单一偏振维度的多个辅助定量指标。该方法快速高效,可为辅助病理检测提供新思路,在临床上展现出良好的应用前景。

基于Ring-Sum-Expansion范式的Reed-Muller展开式算法

为了改善生成Reed-Muller展开式的灵活性,提出了基于RSE范式的Reed-Muller展开式算法.根据将析取主范式转化为Ring-Sum-Expansion范式的过程,先使用真值表输入项构造预处理表,再从真值表中抽取使输出项为真的二进制码,通过预处理表直接解出每一个输出项的Reed-Muller展开式.对算法进行复杂度分析比较表明,与通常所用的GRM递归算法和GRM矩阵相乘Reed-Muller展开式算法相比,该算法在生成展开式时具有更好的灵活性,可以单独生成指定输出项的Reed-Muller展开式,不同于常用算法必须要一次生成全部输出项的Reed-Muller展开式.

利用Stokes矢量和Muller矩阵确定椭圆偏振光的方位角和长短轴之比

本文利用Ｓｔｏｋｅｓ矢量和Ｍｕｌｌｅｒ矩阵法分析椭圆偏振光的方位角和长短轴之比的测定，并给出获得椭圆偏振光特定方位角和长短轴之比的方法。

光弹性理论的Muller矩阵分析

借助斯托克斯矢量 ,通过Muller矩阵 ,对正交平面偏振仪和圆偏振光仪进行了具体分析 ,从理论上给出了光弹性公式的一种推导方法 .

Muller矩阵用于光栅单色仪的偏振效应分析

本文给出一种利用Muller矩阵分析光学系统偏振响应的实用方法,并以WDG30型光栅单色仪为例,详细讨论了Muller矩阵的测量步骤,给出了误差消除方法,提高了测量精度.

Reed－Muller函数的综合理论

Ｒｅｄ一Ｍｕｌｌｅｒ函数在二值时即为异或开关函数，在多值逻辑，数字逻辑，编码理论中有其独特的地位，本文对近十年来Ｒｅｅｄ—Ｍｕｌｌｅｒ函数的综合理论，综合方法及各种变形作出整体性综述与展望，其中还包含某些未发表的新结果。

TETRA中Reed-Muller码的大数逻辑译码方法

TETRA数字集群移动通信系统的物理层协议中采用了缩短Reed-Muller(RM)码,它与经典RM码的差异极大,无法采用Reed大数逻辑译码算法.根据正交校验矩阵的特点,提出了一种一般线性分组码的正交校验矩阵的穷举搜索算法.使用该算法搜索了缩短RM码的正交校验矩阵,对搜索速度进行了分析.证明了该码是两步完全可正交码,给出了它的Massey大数逻辑译码方法.仿真结果表明,无论是硬判决还是软判决,该译码方法的纠错性能都优于伴随式译码方法.

三值Read-Muller展式的最优极性

本文提出了计算3~n个不同极性Reed-Muller展式的新方法。该方法不需进行矩阵计算,即可从函数值(真值)向量直接得到3~n个RM展式.这样,不但减少了计算复杂性,且有利于较快求出RM展式的最优极性表示.

通道型偏振光谱仪望远镜组偏振效应分析与优化

为了满足高精度偏振探测要求,通道型偏振光谱仪在设计时需要考虑望远镜组偏振效应的影响,并对其进行相应的分析和优化。首先,分析望远镜组偏振效应的影响因素,采用坐标变换和穆勒矩阵连乘法建立了考虑膜系偏振效应的望远镜组穆勒矩阵模型,并带入通道型偏振光谱仪偏振解调模型。接着,通过同时控制S光和P光的透过率和相位延迟,设计相应的低偏振效应膜系。最后,运用偏振光线追迹的方法对镀有不同膜系的望远镜组进行偏振效应仿真。仿真结果表明,在580 nm和750 nm波长处,低偏振效应膜系与高偏振效应膜系的偏振探测精度变化不明显。而在420 nm波长处,低偏振效应膜系相较于常用膜系的边缘视场偏振探测精度提高了3.22%。低偏振效应膜系可以有效降低通道型偏振光谱仪望远镜组偏振效应,提高仪器的偏振探测精度。

偏光显微镜中偏振态的理论分析

为了更好地利用偏光显微镜检测光通过透明光学晶体材料后偏振态的变化,研究和鉴定晶体的光学特性,从介绍偏光显微镜的光学结构入手,分析了自然光通过偏光显微镜的几何光路,然后利用Stocks参量和Muller矩阵分析自然光通过偏光显微镜的偏振态变换,从理论上给出了出射光偏振态变化的原理,并利用计算机模拟了光强随各参数的变化曲线,分析了干涉图像形成的过程。对在实践中使用偏光显微镜测量晶体薄片的双折射率、延长符号、分析材料的光学特性以及观察材料的结构更具有指导性的意义。

光纤型偏振OCT系统中光偏振特性的研究

建立了偏振光在生物组织中传播的模型,并利用该模型模拟了偏振光在生物组织中传播的过程,重建了多种偏振态输入光的情况下光偏振态在生物组织中的分布及生物组织的偏振特性模型。分析了光偏振度与光被生物组织散射次数的关系,阐明了由于偏振光在组织中传播,其偏振态逐渐改变而造成的偏振OCT干涉计两臂光束失去相干性及偏振OCT图像质量下降现象。通过分析斯托克斯(Stokes)矢量和穆勒(Muller)矩阵在光纤型偏振OCT系统中的应用,说明Muller矩阵不受输入光偏振态的影响,因此它比Stokes矢量更适用于光纤型偏振OCT系统研究。

石英1/4波片旋光特性研究

利用光学矩阵的方法推导了石英晶体旋光特性的Muller矩阵表示 ,并将此表示用邦加球来描述。最后用邦加球描述方法分析了光弹性实验中 1/ 4波片的旋光性所产生的误差。

波片和旋转器复合退偏的矩阵研究

为了探索一种简单有效的复色光退偏方法以及偏光探测技术的发展,利用斯托克斯矢量和米勒矩阵分析了波片和旋转器组合对复色光的退偏效应,导出了斯托克斯矢量的具体形式,阐述了复色光的退偏机理。通过计算讨论了偏振光的偏振方向和旋转器的旋转角对退偏情况的影响。结果表明,这种退偏器其退偏效果更加理想,对退偏器的设计与研究具有一定的参考价值。

双λ/4波片复合的特性分析

为了得出双λ/4波片复合后的综合偏振特性,利用Stokes矢量和Muller矩阵从理论上分析了线偏振光通过双λ/4波片后出射光的偏振态.结果表明:调整第一只λ/4波片快轴与入射线偏振光光矢量的夹角以及两只λ/4波片快轴之夹角,可以获得不同的偏振态,即:出射光可为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光,且各夹角不同,出射光的态势及旋性就不同,调整其中某个角度,能够实现偏振光状态的转换.

扭曲向列相LCoS显示模式的优化设计分析

由偏振分光棱镜、向列相液晶层、金属反射镜组成的LCoS投影微显示器件可以通过向列相液晶层的旋光效应、双折射效应而实现对入射偏振光的强度调制。为了提高光利用率,文章用Muller矩阵推导出了线偏振光经过扭曲向列相液晶层之后转变为偏振态不同的线偏振光或者圆偏振光的条件,设计了偏振转换效率为100%的常黑或常白LCoS显示模式,有效提高了光利用效率。

混浊介质180°后向散射特性参数测定系统的原理

根据“黑箱化”唯象理论 ,设计了研究混浊介质 180°后向散射特性的系统 ,对该测定系统的工作原理和测定原理进行了阐述。

基于系数矩阵变换的最优MPRM求解方法

针对多输出布尔函数,给出一种求解混合极性Reed-Muller(MPRM)的系数矩阵变换算法。以MPRM中的乘积项数为化简标准,采用穷举策略进行极性空间搜索,求解最优MPRM。在MCNC和ISCAS基准电路上的测试结果表明,与采用列表技术相比,该系数矩阵变换算法能平均缩短55.8%的最优MPRM求解时间。

基于偏振度的目标微观表面偏振特性分析

为获得与反演空间目标材料相关的理论基础,对偏振的特性展开研究。使用基于微面元理论的T-S双向反射分布函数模型,与菲涅耳反射穆勒矩阵共同作用,得到偏振双向反射分布函数模型,并推导得出偏振度的表达式。通过仿真分析得出电介质材料绿漆的偏振度在一定角度范围内,入射角与布儒斯特角、极大值、方位角等的对应关系,进而得到偏振度随入射角的变化规律;同时也对导体铝、铜的偏振度随入射角的变化规律以及极大值的出现条件做出分析与总结。

折射式起偏器的密勒矩阵表示及偏振度分析

为了研究折射式起偏器的密勒矩阵表达式,以矩阵光学中关于斯托克斯矢量和密勒矩阵的有关理论为基础,通过理论运算导出了折射式起偏器的密勒矩阵的一般表达式;探讨了自然光以任意角度入射折射式起偏器的情况下透射光的斯托克斯矢量表示及偏振度所满足的公式;绘制了以布儒斯特角入射时透射光偏振度与介质折射率及介质层数的关系曲线。结果表明,在以布氏角入射折射式起偏器的前提下,增大介质的折射率和介质层数更容易获得较高的偏振度。这一研究结果对多层介质膜器件同样适用,具有一定的现实参考意义。

波片相位延迟量的四步移相法测量

基于波片的密勒矩阵和斯托克斯矢量推导出了测量波片相位延迟量的通用表达式,并在此基础上提出了在光路中分出校正光束的四步移相法.该方法在测量波片的相位延迟量时无需知道波片光轴的具体位置,并可以平衡掉激光光源的波动,从而消除了光源的不稳定给测量结果带来的误差,同时该方法简化了测量过程,提高了测量精度.