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基于多通道窄带滤光片和彩色图像传感器的实时多光谱成像系统被引量：10: 2017年; 针对复染情况的出现,采用多通道窄带滤光片与彩色图像传感器相结合的方式,设计了一种多光谱成像方法.使用多通道窄带滤光片对光源进行分光,采用多元线性回归方法建立多光谱剥离模型,并对彩色图像传感器输出的多个单色光混叠响应进行剥离,通过FPGA实现多光谱图像的实时剥离运算和输出.实验结果表明:多通道窄带滤光片的半高宽为12nm/15nm/20nm,其透射光是三个不同波段的窄带单色光;在检验水平为0.01情况下的模型具有较高的准确性;具有相同光谱特征的物质在同一波段的灰度图像上特征一致,同一物质在不同波段上的灰度图像特性差异较大.; 廖乘胜吴正曾立波吴琼水; 关键词：多光谱成像 FPGA

基于AOTF的成像光谱仪及其在同色异谱目标鉴别中的应用被引量：2: 2015年; 为了同时获得同色异谱目标的光谱信息和空间分布信息,设计了基于声光可调谐滤波器（acoustooptic tunable filter,AOTF）的成像光谱仪,主要包括前置成像透镜组、AOTF滤光成像模块、AOTF驱动器、CCD图像检测器、图像采集卡和计算机。在计算机的控制下,实现波长的快速扫描,获取每个设定波段下的灰度图像,构建一个光谱图像立方体,因此可以获得图像中任意一点的光谱信息。所设计的成像光谱仪,光谱范围为550~1 000nm,光谱分辨率2.6nm（@632nm）,光谱扫描速度快,任意两个波长之间的切换时间小于80μs,整个仪器无机械运动部件,功耗低,抗振能力强。利用该仪器对真假玫瑰花进行了鉴别试验,对涂改物证进行了信息复原实验,并成功地辨别出真假玫瑰花和复原出涂改物证,证实了该成像光谱仪具有优异的同色异谱目标鉴别本领,在同色异谱物质的鉴别上具有广阔的应用前景。; 刘康高志帆吴琼水曾立波; 关键词：成像光谱仪 AOTF 同色异谱

AOTF高光谱成像系统的标定及性能测试被引量：5: 2015年; 提出了一套声光可调谐滤光器高光谱成像系统的标定及性能测试方法,并针对研制的高光谱成像系统原理样机进行了实验验证.结果表明:所提方法可以较为完整、准确地验证系统的光谱域及空间域特性;经过光谱图像平场校正可明显改善系统响应的非均匀性;通过自动控制相机曝光时间及像元增益的方式逐波段进行光谱灵敏度校正,可以提高系统的信噪比;采用改变相机曝光时间并测定系统响应的方式验证系统的光谱线性度,较传统方法更为方便,且可有效节约测试成本.该方法同样适用于基于液晶可调谐滤光器等的高光谱成像系统.; 高志帆张红平吴琼水曾立波; 关键词：多光谱成像声光可调谐滤光器空间域

基于MEMS线阵的便携式中红外水中油浓度速测仪被引量：2: 2014年; 针对传统光谱测油仪存在的环境适应能力弱、分析速度慢、测量重复性差等问题，研制了一种便携式中红外水中油浓度速测仪。其核心光路采用典型的非对称折叠式 M型 Czerny-Turner 光学结构，有效缩小仪器体积；使用周期性转动的斩光器调制红外光源，并对斩光器转速进行数字PID控制，调制精度达到±0．5％；采用固定光栅作为分光元件，无需光栅扫描装置且不存在转动误差；利用新型 ME MS红外线传感器阵列探测调制后的光谱信号，显著提高光谱采集速度。光学仿真及实验结果表明仪器光谱范围为2800～3200 cm^-1，光谱分辨率达到6 cm^-1（＠3130 cm^-1），信噪比达到5200∶1，谱图采集速度为13 ms·幅^-1，吸光度标准偏差优于3×10^-3，满足了水中油测定国家标准要求。与已有红外光谱测油仪相比，该仪器小型便携，分析速度快，测量精度高，抗震防潮性能好，特别适用于环境监测部门对水中油浓度的现场实时测量，因此在水质监测领域具有广阔的应用前景。; 高志帆曾立波石磊李凯杨远洲吴琼水; 关键词：MEMS 中红外水中油

一种多波段光源的显微多光谱成像系统研究被引量：5: 2017年; 复合染色方法可以解决传统宫颈癌联合筛查无法在同一张涂片上实现的问题。针对复合染色带来的DNA吸光度干扰和色彩还原失真等问题,本文建立了一套多波段光源的显微光谱成像系统.组合光源的设计兼顾彩色图像的还原和吸光度模型的建立,采用多元线性回归法建立多光谱剥离模型,利用该模型从混叠的多光谱图像中剥离出福尔根染料的真实吸光度用于DNA定量分析,同时合成符合医生诊断习惯和要求的伪彩色图像.实验结果表明:选用的四个波段的光源的带宽为12nm/12nm/14nm/19nm,是符合要求的窄带单色光;以显微测微尺为标尺,以原光源测量参数为标准,测得组合光源的光斑偏移量最大不超过3个刻度,其平行度和同轴度满足成像系统要求;合成的伪彩色图像颜色明亮饱满、背景干净,不会对阅片医生诊断造成干扰和障碍;吸光度剥离模型可以成功将福尔根染料真实吸光度剥离出,能够准确计算DNA含量.选用小鼠肝脏涂片作为测量标本,测量计算的DI值符合肝细胞多倍体性的特点;选择宫颈阳性样本进行对比实验,两种方法测得的二倍体细胞和四倍体细胞DI值相吻合.本系统具有较高的准确性和可靠性.; 廖乘胜曾立波吴琼水; 关键词：多光谱成像复合染色多波段光源 DNA定量分析

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中国石油科技创新基金(2012D-5006-0102)