达光学分辨率极限“最清晰”图像问世

新加坡研究人员完成了一幅达光学分辨率极限的“最清晰”图像。这是一幅常用作图像测试的彩色女子头像“莱娜”，整幅头像50μm见方，清晰程度达到了光学分辨率的理论极限，即在每250nm距离上安放1个像素点。

达到光学分辨率极限的“最清晰”图像问世

英国《自然·纳米技术》杂志8月12日在线刊登报告说，新加坡研究人员完成了一幅常用作图像测试的彩色女子头像“莱娜”，整幅头像大小只有50微米见方，它的清晰程度可达到光学分辨率的理论极限，即化每250纳米距离上安放一个像素点。

雷泰（Raytek）公司通过提高光学分辨率而扩展了MI系列传感器的性能适用于苛刻环境条件中各种应用的紧凑型、数字式温度计

2006年9月22日，全球领先的红外测量产品供应商雷泰（Raytek）公司对其紧凑型、数字式MI系列红外（IR）温度传感器的功能进行了扩展。MI传感器现在拥有了更高的光学分辨率，优化了其在苛刻过程控制环境中的性能，并可直接替换接触式探头。

光敏定位超高光学分辨率显微镜系统

7月11日，中国科学院生物物理研究所徐涛研究员负责的“光敏定位超高光学分辨率显微镜系统”仪器研制项目通过了现场验收。

基于脉冲激光二极管的小型化光学分辨式光声显微成像系统

采用具有价格低、体积小、寿命长、重复率高等优点的脉冲激光二极管,搭建了一套光学分辨模式的小型化光声显微成像系统,并获得了碳纤维原丝和微血管网络样品的光声显微成像。实验中,脉冲激光二极管光源由三维平移台驱动做C型扫描逐点激发,产生的光声信号由1-3复合材料超宽带超声传感器接收。实验表明,接收的光声数据信噪比可达约11dB,该系统的横向分辨率在上一代系统样机500μm的基础上提高到1.5μm,有望发展成为一种低成本、实时、便携式的高分辨率光声显微成像技术。

基于单纵模纳秒脉冲激光的光学分辨率光声显微成像

本文设计并搭建了一套激励光和超声探测器对向共轴共焦的具备亚细胞尺度成像分辨率和毫米级成像深度的光学分辨率光声显微成像(OR-PAM:Optical-resolution photoacoustic microscopy)系统。与基于多纵模脉冲激光激励的光声成像系统相比,使用自制的单纵模纳秒532 nm脉冲激励光源,将光声探测的信号强度提高了1.35倍,测得成像系统的轴向分辨率为18μm,横向分辨率为8μm,成像深度为1.54 mm,成像深度-横向空间分辨率比达192.5。利用研制的OR-PAM系统对嵌有碳纤维丝的仿体样品以及活体小鼠的耳朵进行成像,获得了高分辨率的图像。

一种新的异源高分辨率光学卫星遥感影像自动匹配算法

提出一种新的异源高分辨率光学卫星遥感影像自动匹配方法。首先利用高分辨率光学遥感影像有理多项式模型(RFM)正解模型,通过迭代计算其反解模型,并将RFM反解模型与投影轨迹法结合提取特征点对应异源影像核线,通过核线检查与对比分析确定同名点搜索范围。然后在搜索范围内利用最小欧式距离准则提取初始同名点,最后采用RANSAC算法和多项式拟合迭代法剔除误匹配点以获取最终的匹配结果。试验结果表明,相对于传统的SIFT算法,本文方法通过对异源影像特征点构建核线几何约束和灰度分析进行匹配,可获取更好的匹配效率和精度。

飞轮组件微振动对高分辨率光学卫星光轴的影响

为了研究高分辨率光学卫星星上飞轮的微振动对卫星成像质量的影响,分别建立了飞轮扰动模型和整星结构动力学模型。首先,对飞轮组件系统进行了地面扰动测试,对实测扰动数据的分析表明,飞轮组件在与转速相关的一阶频率50Hz处产生一次谐波,在190Hz与280Hz左右存在与转速无关的一系列峰值。然后,对整星进行了单位正弦激励,获得了光轴角位移响应,并对其与飞轮实测扰动数据进行了集成分析。分析结果表明：整星在50-80 Hz和230-280Hz的角位移响应有较多的谐振响应频率成分,沿光轴方向和垂直光轴方向整星光轴的角位移最大谐振响应幅值分别为2.718″、2.739″,在245Hz左右存在较多幅值为0.5″量级的谐波。分析显示飞轮组件微振动对高分辨率光学卫星成像质量影响较大,得到的结果可为整星系统的优化设计和隔振补偿措施提供参考依据。

无光栅频率分辨光学开关行迹分析

从无光栅频率分辨光学开关(GRENOUILLE)的测量原理出发,分析了不均匀的光束空间轮廓导致行迹畸变的原因,并通过数值方法模拟了GRENOUILLE内部存在的数据一致性校验机制对这种影响的抑制作用。结果表明:不均匀光束空间轮廓对GRENOUILLE测量结果的影响并不显著;实际测量中更应避免的是使用过小的光束口径,它将导致行迹不完整,从而显著影响时间波形的测量结果。

高分辨率光学卫星测绘技术综述

从第一颗人造卫星的成功发射到如今日益丰富的高分辨率遥感卫星,基于卫星平台的航天摄影测量已经成为大中比例尺地形图测制和修测的主要手段。高分辨率卫星立体测绘的实现离不开高精度测绘处理技术的不断进步。文章对高分辨率光学卫星的三种典型测绘(三线阵、双线阵和单线阵/面阵)方式及特点进行了分析,对测绘处理涉及的几何关键技术进行了介绍,最后结合中国测绘卫星发射规划,对未来智能遥感卫星服务应用模式下航天摄影测量的发展进行了展望。

二元光学元件和新型超分辨光盘读写头的设计研究

本文采用杨 -顾相位恢复算法数值模拟设计了一个用于光盘读写头的二元光学元件 ,并构思了一种新型超分辨光盘读写头 ,在现有光盘读写头的激光波长处和数值孔径基础上 ,利用该二元光学元件实现光学超分辨 ,从而提高光盘存储容量 .

灰度共生矩阵和模糊分类的高分辨率光学影像欠发达村落提取

欠发达村落是城市化过程中的敏感因子,与城市中其他地物相比变化更加迅速明显。因此,及时掌握这些村落的数量和分布信息对城市规划和可持续发展至关重要。高分辨率光学影像能够提供大量的地面细节信息,广泛应用于土地利用/覆盖信息的自动提取。目前这方面的研究已经取得了一定的成果,但是,对于形态结构多样且易与其他地物混淆的欠发达村落的研究很少。本文利用灰度共生矩阵和模糊分类理论相结合的方法进行欠发达村落信息的提取。首先,根据研究区域特点构建类别体系并进行样本的采集;然后,基于灰度共生矩阵理论对每个样本提取不同类别、不同尺度的纹理特征;最后,利用模糊理论实现研究区域地物的分类。为验证算法的有效性和普适性,利用京津地区的验证样本和截取的高分辨率遥感影像进行试验。试验得到的最高精度为93.3%,表明本算法可以有效实现高分辨率光学影像中欠发达村落的提取。

超高分辨率光学相干断层扫描在眼前节的应用进展

作为一项非接触、无创的组织结构成像技术,光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)系统可对眼组织高分辨率成像。最初应用于眼后节组织结构成像,随后逐渐应用于眼前节。眼前节OCT技术的发展确保眼前节组织结构精准成像。近来提出的超高分辨率OCT(ultrahigh-resolution OCT,UHR-OCT)技术,实现了对眼前节各层次组织结构超高分辨成像,并成功应用于眼前节及眼表疾病的诊治。如定量测量干眼症患者泪膜厚度值,鉴别诊断眼表鳞状上皮瘤样增生性病变,监测各类角膜炎、圆锥角膜、角膜外伤等角膜疾病的病理生理变化趋势。同时,UHR-OCT亦可协助临床工作者制定合理的眼前节手术方案,如角膜移植术,并追踪观察术后角膜组织愈合等形态学变化情况。此外,该技术加深了对眼前节组织结构生理及病理生理形态学的了解。本文主要对UHR-OCT的技术原理及在眼前节应用进展等进行综述。

用频率分辨光学开关法测量飞秒激光脉冲

飞秒脉冲的测量在飞秒激光的应用中起着关键性作用。文中阐述了频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的原理和再现算法,构建了一台用于飞秒脉冲测量的二次谐波-频率分辨光学开关装置,利用该装置对谐振腔输出的飞秒脉冲进行了测量。利用二次谐波-频率分辨光学开关法测量得到了描迹图信号,对信号分布进行计算机迭代处理,得到了飞秒脉冲的时间宽度及光谱宽度、电场及其位相在时域和频域的详细信息。谐振腔直接输出脉冲的时间宽度为56 fs,光谱宽度为27 nm,时间带宽积为0.686,算法中的最小误差为0.001 792。实验结果表明二次谐波-频率分辨光学开关法是一种有效的飞秒脉冲测量方法。

应用体系能力贡献率的新研高分辨率光学遥感卫星轨道择优方法

轨道是影响高分辨率光学遥感卫星应用效能的重要因素之一,文章提出应用体系能力贡献率的新研高分辨率光学遥感卫星轨道择优方法,以提高综合成像能力。针对卫星应用需求,构建与轨道相关的高分辨率光学遥感卫星成像能力指标体系。利用体系能力评估模型,定量化计算新研卫星在不同轨道下的综合成像能力,通过比较其对现有体系的新增贡献,进行卫星轨道择优。仿真分析结果表明,文章提出的方法能有效评估不同轨道条件下卫星的应用效能,可作为卫星最佳轨道选取的依据。

超短光脉冲的频率分辨光学开关法测量研究

为了对二次谐波型和偏振开关型频率分辨光学开关法测量超短光脉冲的研究,利用矩阵的方法对实验系统中几种常见超短光脉冲的二次谐波-频率分辨光学开关和偏振开关-频率分辨光学开关光谱图进行了数值模拟,并采用基于矩阵的主元素广义投影算法从数值模拟的二次谐波-频率分辨光学开关光谱图中恢复了脉冲的振幅和相位,误差达到收敛的标准(G<10-4)。结果表明,频率分辨光学开关能够精确地测量超短光脉冲。

基于线加速度计的高分辨率光学影像颤振检测与重建方法

卫星平台颤振条件下,推扫式高分辨率光学影像成像往往产生扭曲,从而影响影像的定位及信息提取精度。针对当前颤振下影像成像扭曲补偿的问题,提出一种基于线加速度计测量平台颤振下的稳态重成像模型实现高分辨率卫星颤振扭曲影像的重建。采用受平台颤振影响而扭曲变形的高分某型号卫星全色影像数据进行验证。分析结果表明:提出的线加速度计可以有效检测并测量出平台的颤振,设计的颤振影像地面重建模型可以有效提高光学影像成像质量,补偿后影像扭曲变形现象明显消除。