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本實(shí)用新型公開了一種新型多角度環(huán)狀光學(xué)照明顯微成像系統(tǒng)。本實(shí)用新型中單模光纖、準(zhǔn)直透鏡、四分之一波片、4f二維掃描振鏡系統(tǒng)依次位于激光器出射光束的光軸之上，所述掃描振鏡系統(tǒng)包含兩個(gè)一維振鏡和兩個(gè)透鏡，兩個(gè)透鏡組成4f系統(tǒng)，兩個(gè)一維振鏡的反射面分為位于4f系統(tǒng)的共軛面上；聚焦鏡、二色鏡依次位于經(jīng)4f二維掃描振鏡系統(tǒng)射出光束的光軸上；TIRF顯微物鏡、樣品臺(tái)依次位于二色鏡反射光束光軸上，濾波片、第二場(chǎng)鏡、探測(cè)器依次位于二色鏡透射光束光軸上；所述樣品臺(tái)位于TIRF顯微物鏡的焦平面處，所述探測(cè)器的采集孔位于第二場(chǎng)鏡的焦平面處。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)方便快捷、高分辨率和低噪聲的顯微實(shí)驗(yàn)觀察。

 光學(xué)相干層析術(shù)( Optical Coherence Tomography簡(jiǎn)稱oCT)利用寬帶光波場(chǎng)的低相干性來(lái)探測(cè)被測(cè)組織內(nèi)部不同深度處的散射光信號(hào),是繼超聲波、XCT、MR技術(shù)之后的一種全新的醫(yī)療檢測(cè)和成像技術(shù)。自1991年首次被提出以來(lái),該技術(shù)便得到了國(guó)際生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)界和醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域研究人員的高度重視,并被證實(shí)在臨床醫(yī)學(xué)中有著巨大的應(yīng)用前景,已成為現(xiàn)代生物醫(yī)療儀器領(lǐng)域的一個(gè)極其重要的研究熱點(diǎn),在眼睛、耳鼻喉科、胃腸病、婦科、牙科等等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。    主要指標(biāo)：    OCT技術(shù)的探測(cè)深度為15~2毫米,分辨率為幾到十幾微米,可非接觸、無(wú)創(chuàng)、原位及實(shí)時(shí)地診斷表皮、上真皮及皮膚附屬器的一些病變特性,如活動(dòng)性炎癥、壞死和角化過度、角化不全、真皮內(nèi)空洞形成、大皰性疾病、惡性黑色素瘤、濕疹、疥螨及銀屑病等皮膚疾病,可精確給出病灶或可疑病灶區(qū)域的大小、形狀和所在位置。    應(yīng)用狀況：    OCT技術(shù)涉及光、機(jī)、電、控制、圖像處理、信號(hào)處理、光生物學(xué)及生物醫(yī)學(xué)診斷等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。我校自2003年底以來(lái)一直從事光學(xué)相干層析術(shù)的研究,搭建了光纖型光學(xué)相干層析系統(tǒng)樣機(jī),在進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的同時(shí),開展了大量的實(shí)驗(yàn)和理論研究工作,包括系統(tǒng)的噪聲分析、圖像處理及信號(hào)處理等,為皮膚病無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用化打下了良好的基礎(chǔ)。

本成果主要研究設(shè)計(jì)一款深海光學(xué)成像設(shè)備來(lái)解決深海底光線不足、水體渾濁及運(yùn)動(dòng)模糊等水下成像的難題。主要研究?jī)?nèi)容包括：深海光學(xué)相機(jī)及其機(jī)械手控制設(shè)備的研制；深海相機(jī)圖像去噪算法的研發(fā)；高渾濁水體中圖像可視化技術(shù)的開發(fā)；多目標(biāo)檢測(cè)算法的研究以及去運(yùn)動(dòng)模糊算法的設(shè)計(jì)。

本發(fā)明公開了一種高速弱光掃描成像系統(tǒng)。所述成像系統(tǒng)包括 線掃描模塊和光斑整形模塊；其中線掃描模塊包括線探測(cè)器和成像鏡 頭；光斑整形模塊，按照光路方向依次包括擴(kuò)束單元和縮束單元；準(zhǔn) 直光束通過光斑整形模塊形成橢圓光斑，用于照明樣品；樣品產(chǎn)生光 信號(hào)，經(jīng)所述線掃描模塊的成像鏡頭聚焦后，被所述線掃描模塊的線 探測(cè)器采集成像，樣品和所述線探測(cè)器 1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)掃描，所述線探測(cè) 器的掃描方向與橢圓光斑長(zhǎng)軸垂直，橢圓光斑的長(zhǎng)軸大于

1.痛點(diǎn)問題 1）人體軟組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜力學(xué)性質(zhì)和生理病理狀態(tài)密切相關(guān)，尚需建立和采用合適的本構(gòu)模型描述軟組織在力學(xué)成像中的變形行為； 2）需要考慮反問題解的存在性、唯一性和穩(wěn)定性，針對(duì)不同軟組織建立魯棒的反演方法。 2.解決方案 1）針對(duì)不同了軟組織，考慮到典型生理和病理狀態(tài)，建立了描述其準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)變形特征的生物力學(xué)模型，揭示了生物力學(xué)成像中，軟組織響應(yīng)和力學(xué)特性之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。 2）依據(jù)軟組織力學(xué)響應(yīng)和本構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，建立了針對(duì)典型軟組織的反演方法，通過體模和在體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了反方法的有效性。

本發(fā)明公開了一種紅外大景深面陣成像探測(cè)芯片，包括面陣紅外折射微透鏡、面陣非制冷紅外探測(cè)器和驅(qū)控預(yù)處理模塊。面陣非制冷紅外探測(cè)器位于面陣紅外折射微透鏡的焦面處，包括多個(gè)陣列分布的子面陣非制冷紅外探測(cè)器。每個(gè)子面陣非制冷紅外探測(cè)器包括數(shù)量和排布方式相同的多個(gè)陣列分布的光敏元，面陣紅外折射微透鏡包括多個(gè)陣列分布的單元紅外折射微透鏡，每單元紅外折射微透鏡與一個(gè)子面陣非制冷紅外探測(cè)器對(duì)應(yīng)。本發(fā)明的紅外大景深面陣成像探測(cè)芯

光學(xué)相干層析術(shù) (Optical Coherence Tomography，簡(jiǎn)稱OCT) 利用寬帶光波場(chǎng)的低相干性來(lái)探測(cè)被測(cè)組織內(nèi)部不同深度處的散射光信號(hào)，是繼超聲波、X-CT、MRI技術(shù)之后的一種全新的醫(yī)療檢測(cè)和成像技術(shù)，并被證實(shí)在臨床醫(yī)學(xué)中有著巨大的應(yīng)用前景，已成為現(xiàn)代生物醫(yī)療儀器領(lǐng)域的一個(gè)極其重要的研究熱點(diǎn)，在眼睛、耳鼻喉科、胃腸病、婦科、牙科等等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 OCT技術(shù)的探測(cè)深度為1.5～2毫米，分辨率為幾～十幾微米，可非接觸、無(wú)創(chuàng)、原位及實(shí)時(shí)地診斷表皮、上真皮

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 　　SOC710VP? 便攜高光譜成像光譜儀, 可以隨時(shí)隨地獲得光譜影像！ 無(wú)論是在溫室、 野外或者實(shí)驗(yàn)室，SOC710VP 都能實(shí)時(shí)獲得400-1000nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光譜數(shù)據(jù)。　　在農(nóng)林業(yè)、植物科學(xué)、礦業(yè)、水環(huán)境及海洋學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，SOC710VP 都是非常理想的高光譜成像系統(tǒng)，SOC710VP性能高、超便攜、堅(jiān)固且性價(jià)比高。12-bit動(dòng)態(tài)范圍的陣列成像CCD和精確的出廠標(biāo)定使得獲得的數(shù)據(jù)誤差非常小。　　SOC710VP 采用內(nèi)置掃描設(shè)計(jì)，不需要沉重且耗電的掃描云臺(tái)，設(shè)計(jì)非常緊湊、使用方便、便攜。USB 2.0 接口方便和各種電腦連接。軟件界面簡(jiǎn)單易用。分析功能包括比色法、光譜輻射線測(cè)定和遙感方法。高質(zhì)量數(shù)據(jù)：　　SOC710VP具有新式內(nèi)置掃描設(shè)計(jì)及12-bit動(dòng)態(tài)范圍的陣列成像CCD，能夠獲得的400-1000nm波長(zhǎng)范圍的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。SOC710VP還配備了美國(guó)NIST（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）溯源校準(zhǔn)板，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性靈活性：　　SOC710VP可在飛機(jī)--通量塔--地面等不同尺度測(cè)量光譜數(shù)據(jù)并成像，或連接生物顯微鏡，測(cè)量微觀樣品的光譜信息；還可以進(jìn)行定點(diǎn)長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量，適應(yīng)于各種應(yīng)用環(huán)境便攜性：　　SOC710VP重量只有3Kgs，可以安裝在三腳架上進(jìn)行野外移動(dòng)式測(cè)量，USB接口方便和電腦連接使用    易用性：　　利用特制的多功能野外操作支架，SOC710可以非常方便地實(shí)現(xiàn)垂直向下測(cè)量，而不需要額外配備任何沉重耗電的其他部件，當(dāng)然，這也得益于SOC系列成像光譜儀的內(nèi)置式掃描設(shè)計(jì)。SOC710還可以僅通過多功能支架，即可實(shí)現(xiàn)360°掃描，使得野外操作極為便捷。下面是SOC710垂直使用示意圖，不需增加其他任何部件。技術(shù)參數(shù)：　光譜范圍：400-1000 nm　速度：30 行/秒    每行像素：696　23.2 秒/cube (696 by 520 cube)　分 辨 率：4.6875 nm　波　　段：128個(gè)　鏡頭類型：C-Mount　動(dòng)態(tài)范圍：12-bit　重量：2.95 Kg (6.5 lbs)　校　　準(zhǔn)：美國(guó)NIST溯源標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)板　尺寸：9.5 x 16.8 x 22cm  (3.75 x 6.62 x 8.66in.)　焦　　距：可調(diào) (基于所用鏡頭)　耗電：12-VDC / 100-240VAC (50-60Hz)　　系統(tǒng)包括SOC分析軟件用來(lái)標(biāo)定和數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為二進(jìn)制，也可以通過第三方高光譜分析軟件讀取，如：ENVI軟件品牌發(fā)展　　SOC具有20多年光譜成像經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)時(shí)光譜成像領(lǐng)域里具有多項(xiàng)專利，獲得美國(guó)海軍及陸軍多次SBIR獎(jiǎng)，并獲得美國(guó)NASA科技創(chuàng)新獎(jiǎng)軟件支持　　軟件更新，常見問題解答 ，軟件培訓(xùn)和系統(tǒng)標(biāo)定文檔都可從SOC在線支持站點(diǎn)下載 系統(tǒng)要求：　　Windows XP系統(tǒng)　　USB 2.0 接口　　1 G內(nèi)存　　Intel Atom? class 處理器應(yīng)用領(lǐng)域(僅列舉部分)： 環(huán)境遙感　　遙感定標(biāo)　　地面驗(yàn)證　　分類制圖　　航空遙感農(nóng)林植物　　精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)　　土地分類　　脅迫生理　　作物健康（病/蟲害檢測(cè)）　　果實(shí)品質(zhì)檢測(cè) 水色水環(huán)境　　水質(zhì)光譜測(cè)量　　藻類葉綠素測(cè)量　　水色遙感生物醫(yī)藥/食品　　顯微分析　　生化分析機(jī)械視察　　表面檢查　　機(jī)械視覺產(chǎn)地：美國(guó)SOC

產(chǎn)品詳細(xì)介紹萬(wàn)深RootGA根系動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)分析和顯微成像系統(tǒng)1、用途：定時(shí)自動(dòng)成像霧培、水培、瓊脂培養(yǎng)基培、土培、沙培的盆栽農(nóng)作物根系，并動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其根系生長(zhǎng)速度，動(dòng)態(tài)跟蹤根系細(xì)微結(jié)構(gòu)、根尖數(shù)和根毛變化，以及根尖病變情況，宏觀動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)分析不同時(shí)刻點(diǎn)根系的整體發(fā)展變化，還可分析洗凈根系情況，獲得根系生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以便科學(xué)客觀地評(píng)價(jià)植物生長(zhǎng)質(zhì)量相應(yīng)關(guān)鍵因素，如分析：光照、水肥、溫濕度環(huán)境對(duì)生長(zhǎng)與抗逆性的影響。2、系統(tǒng)組成：多組的自動(dòng)對(duì)焦800萬(wàn)像素多關(guān)節(jié)的大景深拍攝儀+背光套件+透明培養(yǎng)器皿套件，連續(xù)變焦單筒體視測(cè)量顯微鏡、500萬(wàn)像素顯微相機(jī)、手動(dòng)X-Y移動(dòng)顯微平臺(tái)+上下光源，根系分析軟件和電腦（酷睿i5 8400 CPU /8G內(nèi)存/500G硬盤/1G顯存/ 19.5”彩顯/無(wú)線網(wǎng)卡）。3、 主要性能指標(biāo)：1）多關(guān)節(jié)的大景深拍攝儀+背光成像套件可在植物側(cè)面等位置上，在不同時(shí)刻點(diǎn)自動(dòng)拍照跟蹤監(jiān)測(cè)根系，自動(dòng)生成根系的整體發(fā)展變化和生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)圖示標(biāo)記活體根系每天的新生長(zhǎng)區(qū)和統(tǒng)計(jì)其對(duì)應(yīng)的新生長(zhǎng)根量，包括不同深度位置上的根量變化。系統(tǒng)具備對(duì)根系生長(zhǎng)異常的預(yù)警機(jī)制。該動(dòng)態(tài)跟蹤分析的根系成像視野為240mm寬*380mm高，自動(dòng)拍照分析的時(shí)間間隔0.5-48小時(shí)可調(diào)（若定時(shí)拍照時(shí)間點(diǎn)前接入電腦，即可自動(dòng)啟動(dòng)拍照。1臺(tái)電腦能自動(dòng)輪巡監(jiān)測(cè)10個(gè)視野以內(nèi)的作物植株原位根系動(dòng)態(tài)變化（標(biāo)配默認(rèn)提供4套動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)成像硬件，若要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)10個(gè)視野的作物植株原位根系，需配10套拍照成像組件）。1分鐘內(nèi)自動(dòng)拍完全部照片后，該監(jiān)控電腦即可另做他用（不用被獨(dú)占）。2）可按被監(jiān)控根系分塊區(qū)域圖像顯示根量隨時(shí)間變化的密度熱力圖，各部位的變化精細(xì)度可由分塊監(jiān)控大小來(lái)自定義控制。根系軟件能自動(dòng)生成根系生長(zhǎng)的視頻，以便按時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)回溯查看。3）可對(duì)原位土培根系圖像進(jìn)行交互引導(dǎo)分析、鎖定編輯根系路徑、修正根系的長(zhǎng)短、粗細(xì)、位置等。具有鼠標(biāo)編輯點(diǎn)的跟隨放大鏡。能自動(dòng)拼接多張?jiān)桓祱D。4）可做洗凈根系分析：1)根總長(zhǎng)；2)根平均直徑；3)根總面積；4)根總體積；5)根尖計(jì)數(shù)；6)分叉計(jì)數(shù)；7)交疊計(jì)數(shù)；8)根直徑等級(jí)分布參數(shù)；9)根尖段長(zhǎng)分布，10)可不等間距地自定義分段直徑，自動(dòng)測(cè)量各直徑段長(zhǎng)度、投影面積、表面積、體積 等，及其分布參數(shù)；11)能進(jìn)行根系的顏色分析，確定出根系存活數(shù)量，輸出不同顏色根系的直徑、長(zhǎng)度、投影面積、表面積、體積。12)能進(jìn)行根系的拓?fù)浞治觯詣?dòng)確定根的連接數(shù)、關(guān)系角等，還能單獨(dú)地自動(dòng)分析主根或任意一支側(cè)根的長(zhǎng)度和分叉數(shù)等，可單獨(dú)顯示標(biāo)記根系的任意直徑段相應(yīng)各參數(shù)（分檔數(shù)、檔直徑范圍任意可改，可不等間距地自定義），并能進(jìn)行根的分叉裁剪、合并、連接等修正，修正操作能回退，以快速獲得100%正確的結(jié)果。13)能用盒維數(shù)法自動(dòng)測(cè)根系分形維數(shù)。可分析根瘤菌體積在根系中的占比，以客觀確定根瘤菌體貢獻(xiàn)量。14)大批量的全自動(dòng)根系分析，對(duì)各分析結(jié)果圖可編輯修正。15)能做根系生物量分布的大批量自動(dòng)化估算。16)能自動(dòng)測(cè)量油菜、大豆等果莢的果柄、果身、果喙部分的粗細(xì)、長(zhǎng)、弧長(zhǎng)、玄高等參數(shù)。能自動(dòng)測(cè)量各種粒的芒長(zhǎng)。17)能測(cè)各類針葉的葉面積、長(zhǎng)度、粗細(xì)。18)各分析圖像、分布圖、結(jié)果數(shù)據(jù)可保存，分析結(jié)果輸出至Excel表，可輸出分析標(biāo)記圖。5）可單筒體視顯微鏡500萬(wàn)像素彩色成像（最高可放大270倍），能自動(dòng)拼接多張顯微根系圖，可分辨小至0.01mm的根毛，方便觀察根際細(xì)微結(jié)構(gòu)、根尖數(shù)和根毛變化，以及根尖病變情況；手動(dòng)X-Y移動(dòng)顯微平臺(tái)可二維掃描微觀根系，獲得超高分辨率的大幅面根系圖像。