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oe1(光电查) - 科学论文

30 条数据
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  • 利用共聚焦激光扫描显微镜直接三维可视化膜污染

    摘要： 基于膜的分离技术是去除水中乳化油的重要方法。然而，由于油滴具有可变形性且可能发生聚结与破裂，其污染机理较为复杂。本研究首次报道了在水包油乳液膜分离一段时间后，通过电纺纤维微滤膜直接观察油滴的三维（3D）成像结果。我们采用双通道共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）技术获取高分辨率3D图像，该技术对纤维和油相（十二烷）均进行了荧光标记。针对两种不同纤维（疏油性尼龙PA6(3)T和亲油性聚偏氟乙烯PVDF），观测了作为污染物的十二烷形貌。通过直接可视化发现：在PA6(3)T纤维上被截留的油滴呈现蛤壳状形态，而油倾向于润湿PVDF纤维并在膜面铺展。随着过滤时间延长（即"4D"成像），通过分析油在膜内/膜表累积过程的形貌演变，观测结果与"从单个膜孔堵塞向油滴聚结形成连续液膜的转变"这一机理定性吻合。基于阻塞过滤模型的渗透通量分析验证了3D图像揭示的污染模式转变。这种直接的3D可视化CLSM技术，是表征乳液分离膜污染机理的有力工具。

    关键词： 膜污染、三维成像、油乳液、微滤、直接可视化

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 双体积可视化技术（三维数字减影血管造影与断层影像）在颅内脑膜瘤手术治疗计划中的应用价值：病例系列与技术报告

    摘要： 在颅内脑膜瘤的术前规划中，必须明确肿瘤与邻近血管的关系。本研究旨在评估双容积可视化三维数字减影血管造影（3D-DSA）的应用价值。2013年2月至2016年4月期间，26例颅内脑膜瘤患者纳入研究。术前2-3天进行双容积可视化3D-DSA以辅助手术规划，必要时同步实施肿瘤栓塞。该技术观察到的血管供血及变形情况与术中实际所见高度吻合。除2例外，其余患者均实现全切除（Simpson I-II级）。26例中有3例出现新发神经功能缺损。双容积可视化3D-DSA能帮助外科医生在脑膜瘤手术前明确肿瘤与瘤周血管关系，对术前规划具有重要价值，尤其能为经验不足的年轻神经外科医师提供显著帮助。

    关键词： 脑膜瘤、数字减影血管造影、三维成像、计算机辅助手术

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种利用光电倍增管校正时间相关单光子计数中距离游走误差的方法

    摘要： 时间相关单光子计数（TCSPC）是光学飞行时间测距与三维（3D）成像领域最活跃的技术之一。该技术因其高灵敏度、高测距精度和优异的分辨率而备受关注。TCSPC适用于检测弱信号的场景，通常当每个信号周期的探测概率不超过0.01至0.1个光子时使用。然而实际应用中待测目标的反射率差异极大，目标返回信号的强度通?？缭搅礁鍪考丁８咂刀鹘诩す庠茨芰恳云ヅ淠勘攴瓷渎什⒉幌质?。检测强信号时会出现光子堆积现象，导致距离游走误差——当采用纳秒级宽脉冲激光（实际应用中的主流选择）时，该误差尤为严重。因此研究强返回信号条件下的TCSPC技术对拓展激光雷达系统应用领域具有重要意义。 本文重点研究了采用光电倍增管（PMT）和单通道时间数字转换器（TDC）时不同信号强度下的测距精度，从理论上分析了振幅变化引发的光子堆积效应及重建激光波形畸变问题。提出了一种强信号条件下距离游走误差的校正方法，并通过激光测距实验验证。结果表明：当平均光子数为9.6时，采用该校正方法可将测距误差从183毫米降至6毫米。与传统弱信号场景相比，TCSPC技术的适用返回信号范围扩展了两个数量级。该误差校正方法显著提升了强信号条件下TCSPC测距系统的精度与适应性。

    关键词： 三维成像、激光雷达、激光测距、光子计数

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用光学相干显微技术对镶嵌工艺中艺术学科实施情况的评估

    摘要： 本文研究了采用光学相干断层扫描法，对镶嵌工艺与拼花工艺制作的装饰艺术品内部微观结构进行评估的方法。实验使用了波长可调谐范围为1305±75 nm的高分辨率光学相干显微镜，证实了该技术能有效分析镶嵌区域木材表层的分层微观结构。研究针对目标区域开展了微观结构几何特征的量化评估，并结合可能影响文物修复的关键结构特征，对镶嵌区域的层状结构体系及典型缺陷进行了系统分类。论文同时展示了通过光学相干显微技术获取的B型扫描图谱及三维重构的微观结构样本片段实验实例。

    关键词： 镶嵌工艺、光学相干显微镜、嵌花、拼花工艺、三维成像

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种用于非透明三维样品的无标记多色光学表面断层成像（ALMOST）方法

    摘要： 背景：目前的介观尺度三维成像技术仅适用于透明或透明化样本，或需使用X射线。这对许多研究领域构成严重限制，因为不透明样本（如完整成年果蝇、非洲爪蟾胚胎等非透明样本）的三维彩色表面形态无法评估。我们开发了"ALMOST"这一新型光学方法，通过结合光学投影断层扫描装置、斜射照明和光学滤光片，实现对反光不透明物体的三维表面成像。 结果：除展示成像效果外，我们还提供了背景信息，并解释了采用标准滤波反投影算法和三维软件进行重建及后续渲染的过程。我们将该方法拓展至荧光与多通道光谱成像，并通过微型计算机断层扫描验证结果。使用不同生物与无机测试样本凸显了该方法的普适性。为进一步验证ALMOST的适用性，我们观测了果蝇幼虫肌肉诱导的形态变化，对成年果蝇进行成像，动态可视化活体非洲爪蟾胚胎神经胚形成期间神经褶闭合过程，并通过与非洲爪蟾蝌蚪透射光及荧光OPT成像对比，展示了本方法的互补性。 结论：这种新型光谱/彩色、宏观/介观尺度三维成像模式可应用于多种模式生物，能够揭示发育过程中的纵向表面动态变化。

    关键词： 断层扫描、不透明样品、真实色彩、无标记、三维成像、介观尺度、形态学

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于平面SIMO/MIMO阵列的近场三维图像重建Omega-K算法

    摘要： 研究了单输入多输出（SIMO）双基几何构型下的距离单元徙动（RCM）特性，提出了一种基于平面SIMO或多输入多输出（MIMO）阵列的近场三维成像omega-K算法。通过三维Stolt变换校正了SIMO数据中的RCM及距离偏移量（RO）的线性部分，进一步采用相位乘法和图像域插值补偿残余距离误差。通过叠加其SIMO子阵列的所有聚焦结果可实现MIMO孔径重建。阐述了算法实现细节，讨论了MIMO孔径的成像分辨率与采样要求。由于RO校正是以近似方式实现的，因此也给出了精确重建的空间限制条件?；谄矫鍹IMO阵列对多种分布式目标进行的仿真与实验验证了该算法的成像精度与高效性。预期该算法能实现平面SIMO/MIMO孔径的实时三维成像。

    关键词： 欧米伽-K（ωK）、双基地、多输入多输出（MIMO）、三维成像

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于多基地超宽带雷达的距离-点迁移人体成像低复杂度算法

    摘要： 高分辨率、短程传感器在光学条件复杂的环境（如存在云层、雾和/或浓烟）中具有广泛应用需求。超宽带雷达是一种适用于短程监视的理想传感器。距离点迁移（RPM）技术作为实现精确实时三维成像的前沿方法近期备受关注。然而处理人体等多散射点目标时，RPM算法面临极高计算负荷。本文提出一种基于RPM的三维成像低复杂度算法：通过引入基于采样的散射中心提取方法并采用简化评估函数（其中黄金分割比例提供高效采样模式），显著降低计算成本?；谑庇蛴邢薏罘值氖凳笛椋ò媸等颂迥Ｐ停┲っ?，本方法在不牺牲重建精度的前提下大幅降低了计算量。

    关键词： 超宽带（UWB）雷达、短程传感器、多基地观测模型、三维成像、距离点迁移（RPM）

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 环形阵列三维SAR：分辨率分析与数据处理

    摘要： 阵列合成孔径雷达(SAR)因其三维(3D)成像能力成为雷达成像领域的研究热点之一。结合线阵SAR在旁瓣抑制方面的优势与圆迹SAR在高分辨率方面的特点，本文采用新型环形阵列合成孔径雷达(AASAR)模式实现三维微波成像?；贏ASAR模型的数学推导表明，环形阵列在跨航向方向的稀疏布局可获得三维高分辨率及有效的旁瓣抑制能力。在此基础上搭建了原型AASAR实验系统，并开展了若干三维AASAR成像外场实验。通过实验结果验证了三维AASAR成像的有效性。

    关键词： 三维成像、环形阵列、高分辨率、旁瓣抑制、合成孔径雷达

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 数字相机在二维与三维测量应用中的温度补偿方法

    摘要： 本文介绍了几项关于温度对数码相机影响的研究结果。实验使用了三种不同型号的相机。研究结果明确表明，现有典型相机设计未能充分考虑温度变化对设备性能的影响。为此，我们提出了一种改进型相机设计方案，该方案在不同环境温度下表现出高度可预测的特性，并便于实现热补偿。同时，我们还提出了一种新型温度补偿方法。该补偿模型几乎适用于所有现有相机应用场景，因其与各类相机校准模型均兼容。文中还描述了该补偿模型在二维（2D）和三维（3D）场景中的应用，并展示了采用该补偿方法所获得的结果。

    关键词： 温度效应，三维成像，结构光，相机标定

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 光催化水泥改性过程中限制TiO2纳米材料释放的机制：表面电荷与多孔网络形态的作用

    摘要： 纳米材料已被广泛应用于各类制造产品中，以改善或赋予其新特性。光催化水泥不仅能保持墙面洁净洁白，还因掺入的TiO?纳米材料具有光催化活性而具备显著的空气净化功能。然而，尽管存在这些环保优势，有证据表明水泥使用过程中会释放TiO?纳米材料。因此，理解控制TiO?纳米材料释放的关键参数至关重要。本研究采用模拟水泥孔隙水，从原始芯样到水泥改性表面系统研究了TiO?纳米材料的Zeta电位；通过X射线衍射(XRD)和微区X射线荧光光谱(micro-XRF)分析了改性层的矿物学特征与化学组成；最后利用微米级和纳米级X射线计算机断层扫描(微米/纳米CT)全面解析孔隙网络形貌，并通过三维形态分析软件(i-Morph)进行量化。研究表明：TiO?纳米材料的释放源自厚度不足20微米的极薄"活性表面层"，该层的水泥表面化学特性与孔隙网络结构均有利于纳米材料扩散。与表面连通且喉道尺寸≥1016纳米的孔隙体积，是控制并预测TiO?纳米材料释放的关键指标。

    关键词： 生命周期、暴露、三维成像、孔喉尺寸、微米和纳米X射线计算机断层扫描（微米和纳米CT）

    更新于2025-09-23 09:16:12