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激光扫描共聚焦光谱成像系统 被引量：43
1
作者 张运海 杨皓旻 孔晨晖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1446-1453,共8页
在激光扫描共聚焦显微成像技术基础上引入了光谱成像技术以便区分生物组织中的不同荧光成分.采用分光棱镜对荧光进行光谱展开,在光谱谱面处设置两个可移动缝片形成出射狭缝,两个步进电机带动安装其上的两个缝片设置系统在整个工作波长（... 在激光扫描共聚焦显微成像技术基础上引入了光谱成像技术以便区分生物组织中的不同荧光成分.采用分光棱镜对荧光进行光谱展开,在光谱谱面处设置两个可移动缝片形成出射狭缝,两个步进电机带动安装其上的两个缝片设置系统在整个工作波长（400～ 700 nm）内的光谱带宽,其最小光谱带宽优于5 nm.用488 nm激光和低压汞灯实际测量了几条谱线对应的狭缝位置并和理论值做了比较,结果显示实际狭缝位置和理论值的差值均小于0.1 mm.在全光谱和50 μm出射狭缝（对应2.5 nm光谱带宽）对老鼠肾脏组织进行了共聚焦光谱成像实验,获得了老鼠肾脏组织中DAPI标定的细胞核图像和Alexa Fluor（R） 488标定的肾脏小球曲管图像,实现了对老鼠肾脏组织不同成分的区分.实验结果表明：提出的系统能够进行共聚焦光谱成像,扩大了共聚焦显微镜的适用范围. 展开更多
关键词 激光扫描共聚焦显微镜 荧光 分光棱镜
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13.5nm Schwarzschild显微镜系统及成像实验 被引量：3
2
作者 王新 穆宝忠 +3 位作者 黄怡 朱京涛 王占山 贺鹏飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1709-1715,共7页
研制了工作波长为13.5 nm的Schwarzschild成像显微镜。从共轴两镜系统的基本理论出发,通过消除三级球差、彗差和像散设计了Schwarzschild物镜的光学初始结构,计算了物镜的光学传递函数。结果表明,物镜在±0.3 mm视场内像方空间分辨... 研制了工作波长为13.5 nm的Schwarzschild成像显微镜。从共轴两镜系统的基本理论出发,通过消除三级球差、彗差和像散设计了Schwarzschild物镜的光学初始结构,计算了物镜的光学传递函数。结果表明,物镜在±0.3 mm视场内像方空间分辨率可达550 lp/mm。根据工作波长和镜面的入射角度设计了Mo/Si周期多层膜反射镜,制作了Schwarzschild显微镜光学元件,多层膜元件对13.5 nm波长的反射率为61%。为了消除可见光和紫外光对系统成像的影响,设计并制备了材料为Zr,Si和Si3N4的滤波片,该滤波片在13.5 nm处的透过率为21.1%。利用激光等离子体光源对60 lp/mm网格进行了成像实验,结果表明,系统在0.5 mm视场内的分辨率优于3μm,结论认为CCD探测器分辨率极限是影响成像实验分辨率的主要因素。 展开更多
关键词 成像系统 Schwarzschild成像显微镜 MO/SI多层膜 滤波片 空间分辨率
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镁合金阳极氧化膜腐蚀特性的红外显微成像分析 被引量：2
3
作者 李美超 易景苗 +2 位作者 卢金金 李静 赵卫娟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期52-57,共6页
采用显微红外成像技术对镁合金阳极氧化膜表面的腐蚀特性进行了研究。镁合金在7.3 Wt%Na2SO4溶液中浸泡后,表面氧化层中的部分MgO逐渐转化为Mg(OH)2,进而发生溶解和脱落,使得镁合金失去保护作用。当浸泡时间达到2h时,显微红外成像结果... 采用显微红外成像技术对镁合金阳极氧化膜表面的腐蚀特性进行了研究。镁合金在7.3 Wt%Na2SO4溶液中浸泡后,表面氧化层中的部分MgO逐渐转化为Mg(OH)2,进而发生溶解和脱落,使得镁合金失去保护作用。当浸泡时间达到2h时,显微红外成像结果表明阳极氧化膜中Mg(OH)2的红外吸收信号最强,Mg(OH)2的含量最多。而4h后Mg(OH)2的红外吸收信号开始减弱,Mg(OH)2开始减少,镁合金不断被腐蚀。氧化膜中另一成分Al2O3随浸泡时间的显微红外成像信息与Mg(OH)2的变化规律相同。采用电化学阻抗谱技术对阳极氧化膜的阻抗进行测试,其阻抗随时间的变化特点基本符合氧化膜腐蚀规律。本研究对于镁合金阳极氧化膜的表征具有很好的指导作用和推广应用价值。 展开更多
关键词 显微红外成像 镁合金 氢氧化镁 硫酸钠
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一种数字荧光显微系统及其在单粒子追踪实验中的应用 被引量：1
4
作者 肖松山 范世福 +1 位作者 李小兵 江丕栋 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第6期21-24,29,共5页
为实现对活细胞表面受体的追踪 ,我们在制冷 CCD的基础上研制了一套高性能数字荧光显微系统。利用这套系统和经过我们改善的单粒子追踪 (SPT)技术 ,根据受体荧光图象呈二维高斯分布的特性 ,使每幅图象中受体位置的匹配精度达到了 2 5nm... 为实现对活细胞表面受体的追踪 ,我们在制冷 CCD的基础上研制了一套高性能数字荧光显微系统。利用这套系统和经过我们改善的单粒子追踪 (SPT)技术 ,根据受体荧光图象呈二维高斯分布的特性 ,使每幅图象中受体位置的匹配精度达到了 2 5nm。经改善的 SPT技术不但可以精确测量受体的光强 ,而且还可以提供高时间分辨力。本系统和方法为单个活细胞显微图象的检测和分析奠定了较好基础。 展开更多
关键词 数字荧光显微系统 单粒子追踪 制冷CCD
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频率调制原子力显微镜结合透射电子显微镜的原子尺度力学测量方法
5
作者 姬厚淋 赵可可 +3 位作者 杨轲萌 刘春萌 张家奇 程少博 《电子显微学报》 北大核心 2025年第4期456-465,共10页
本研究设计了一种基于长边振动水晶振子(length extension resonator,LER)为力学传感器的原位透射电子显微镜样品杆,通过将原位透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)技术与频率调制原子力显微镜(frequency modulated-a... 本研究设计了一种基于长边振动水晶振子(length extension resonator,LER)为力学传感器的原位透射电子显微镜样品杆,通过将原位透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)技术与频率调制原子力显微镜(frequency modulated-atomic force microscope,FM-AFM)技术相结合,实现了纳米材料原子结构动态观测与力学性能同步测量。通过以典型金属(如金)、无机非金属材料(如金刚石)以及半导体材料(如二硫化钼)为研究对象,系统验证了该样品杆在探究原子尺度力学性能方面的普适性和有效性。(1)金纳米触点在拉伸过程中展现出量子化电导阶梯效应,当触点直径由0.9 nm缩减至0.8 nm和0.6 nm时,其弹簧常数从18.4 N/m逐步降至17.1 N/m和14.2 N/m,对应电导值从9.7 G_(0)阶梯式衰减至8.8 G_(0)和5.2 G_(0);(2)亚10 nm的金刚石颗粒在压缩过程中呈现非线性弹性响应,最大压缩应变约为12.18%;(3)极限尺寸的单层二硫化钼纳米带(2 nm×1.15 nm)展现出良好的弹性性能,测得弹簧常数约为80.4 N/m,推算杨氏模量约达215 GPa。本研究建立的纳米力学测试方法为理解原子尺度材料的力学性能提供了有效手段,在纳米力学研究领域具有重要应用价值。 展开更多
关键词 原位透射电子显微镜 频率调制原子力显微镜 纳米材料 力学性能
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深度学习在荧光显微镜图像增强中的应用
6
作者 张彦丽 刘冰钰 +2 位作者 孙梦依 李静 王文娟 《现代生物医学进展》 2025年第2期394-400,共7页
传统荧光显微镜在分辨亚细胞结构方面面临衍射极限的挑战,难以有效分辨小于200纳米的结构,同时图像信噪比也有限。近年来,深度学习技术在显微镜图像处理领域展现出巨大的潜力,通过自动特征提取,不仅可以提高图像分辨率,还能显著改善图... 传统荧光显微镜在分辨亚细胞结构方面面临衍射极限的挑战,难以有效分辨小于200纳米的结构,同时图像信噪比也有限。近年来,深度学习技术在显微镜图像处理领域展现出巨大的潜力,通过自动特征提取,不仅可以提高图像分辨率,还能显著改善图像质量。本文系统综述了深度学习技术在荧光显微镜图像分析中的应用,尤其是在图像增强与超分辨率重建方面的最新进展。以卷积神经网络(CNN)、生成对抗网络(GAN)和U-Net等为代表的深度学习模型,已广泛用于分类、分割、目标跟踪及成像系统增强等多个领域。这些技术为低分辨率和低信噪比图像提供了高效的解决方案,使得活细胞和纳米尺度生物过程的动态观测成为可能。未来,深度学习技术有望进一步推动显微镜图像智能化处理,为生物医学研究提供更高效的工具和支持。 展开更多
关键词 深度学习 荧光显微镜 图像增强 超分辨重建 神经网络
原文传递
同步辐射软X射线显微成像 被引量：3
7
作者 谢行恕 《物理实验》 北大核心 2001年第11期3-6,共4页
软 X射线显微成像是同步辐射最主要的应用之一 .本文简明介绍软 X射线显微成像的衬度机制、光源。
关键词 软X射线 显微成像 同步辐射 衬度机制 成像方法
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纳米分辨率的三维形貌检测仪
8
作者 王桂英 陈侦 +2 位作者 步杨 徐至展 王之江 《分析测试技术与仪器》 CAS 1998年第4期193-197,共5页
从光干涉方式、瞳窗关系和光源带宽等基本关系出发，利用空间不变系统理论解析了相移显微干涉检测系统中衍射效应的影响。为了减小横向分辨率对纵向分辨率的影响，利用相关信息提取或数字滤波的方法，获得了纳米分辨率的三维形貌。
关键词 纳米分辨率 三维成像 显微成像 三维形貌检测仪
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激光共焦扫描显微镜在微机电系统中的应用 被引量：15
9
作者 曾毅波 蒋书森 +2 位作者 黄彩虹 张玉龙 张艳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1241-1246,共6页
研究了激光共焦扫描显微镜(LSCM)在微结构分析中的应用,综述了该项应用的优势。LSCM的高分辨率和光强调节功能,使其可用于大角度测量;与图像处理系统相结合,便于微结构的定性和定量分析;而全自动样片台沿X轴和Y轴的自动扫描实现了图像... 研究了激光共焦扫描显微镜(LSCM)在微结构分析中的应用,综述了该项应用的优势。LSCM的高分辨率和光强调节功能,使其可用于大角度测量;与图像处理系统相结合,便于微结构的定性和定量分析;而全自动样片台沿X轴和Y轴的自动扫描实现了图像的拼接功能。实验结果表明:运用LSCM测量的斜面最大角度至少可以达到50°;在悬臂梁的形貌分析中,可获得清晰的三维形貌,同时通过二维定量分析精确测得其形变为3.145μm;在100×物镜下,运用拼接功能获得384μm×288μm的视场面积,解决了高放大倍数下,在单帧显微图像中无法获取所观测对象全貌的问题。LSCM在微结构分析中的应用弥补了其它形貌分析设备测量功能上的不足,提升了微机电系统的测试水平。 展开更多
关键词 激光共焦扫描显微镜 微机电系统 角度测量 形貌分析 图形拼接
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VC++环境下激光共焦扫描显微镜的成像实现 被引量：9
10
作者 胡茂海 陶纯堪 +2 位作者 卞松龄 高万荣 杨晓春 《应用光学》 CAS CSCD 2001年第1期27-29,共3页
讨论激光共焦扫描显微镜在 VC++环境下的图像实现过程及处理方法。
关键词 图像处理 激光共焦扫描显微镜 VC++环境 成像
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陆面模式CLSM的设计及性能检验II.模式检验 被引量：22
11
作者 陈海山 孙照渤 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第2期272-282,共11页
利用BOREAS ,HEIFE ,ARME ,GAME TIPEX等大量的陆面外场观测资料 ,针对不同类型的陆面过程 ,对所发展的陆面模式CLSM的性能进行检验。模拟结果与观测资料的对比分析表明 :一方面 ,CLSM能够对积雪变化、干旱 半干旱地区的水热交换等特殊... 利用BOREAS ,HEIFE ,ARME ,GAME TIPEX等大量的陆面外场观测资料 ,针对不同类型的陆面过程 ,对所发展的陆面模式CLSM的性能进行检验。模拟结果与观测资料的对比分析表明 :一方面 ,CLSM能够对积雪变化、干旱 半干旱地区的水热交换等特殊的陆面过程进行合理的描述 ;另一方面 ,CLSM对热带雨林地区的植被 -大气相互作用、高原地气交换过程同样具有很强的模拟能力。CLSM解决了陆面模式对上述特殊下垫面描述能力有限的实际问题 ,保证了对特殊下垫面进行合理描述的同时 ,又保证了对其他不同陆面状况的模拟能力。CLSM改善了陆面模式对全球范围内不同下垫面条件下的陆面过程及地 -气交换过程的模拟能力。 展开更多
关键词 CLSM 陆面模式 模式检验 性能检验 设计 陆面过程 热带雨林地区 模拟能力 观测资料 交换过程 HEIFE 半干旱地区 模拟结果 积雪变化 水热交换 相互作用 实际问题 全球范围 下垫面 分析表 大气 地气 高原
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双光子激光扫描显微镜中折射率失配引起的图象变形研究 被引量：7
12
作者 陈德强 周拥军 +1 位作者 黄文浩 夏安东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1486-1491,共6页
双光子激光扫描显微镜 (TPL SM)在观察生理溶液中的生物样品的结构时 ,水浸物镜是最好的选择 .但是 TPLSM在进行生物样品的三维结构观察时 ,需要样品和物镜在 Z轴方向上做相对移动 ,这种移动很容易引起样品在水溶液中飘动 .为了防止这... 双光子激光扫描显微镜 (TPL SM)在观察生理溶液中的生物样品的结构时 ,水浸物镜是最好的选择 .但是 TPLSM在进行生物样品的三维结构观察时 ,需要样品和物镜在 Z轴方向上做相对移动 ,这种移动很容易引起样品在水溶液中飘动 .为了防止这种样品的漂移 ,往往要在水物镜和样品之间加入盖波片 .由于盖波片和水及样品间的折射率失配将会导致TPL SM荧光图象的变形 ,给观察结果带来误差 .本文主要利用 TPLSM的外源探测器 (ex-ternal detection)观察荧光小球的 TPLSM的荧光图象 ,比较插入盖波片前后小球荧光图象的变化情况 ,研究水浸物镜在插入盖波片后折射率失配引起 TPL SM图象的变形程度及共焦小孔对改进图象变形的作用 .结果显示盖波片的折射率失配不仅导致 TPL SM荧光图象的畸变 ,同时还导致 TPL SM图象的荧光强度和信噪比的下降 .进一步的研究表明共焦小孔可以部分改进由于折射率失配引起畸变的 TPL SM荧光图象的质量 . 展开更多
关键词 双光子激光扫描显微镜 TPLSM 折射率失配 水浸物镜 图象变形
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非共轴掠入射X射线显微镜参数的误差分析 被引量：9
13
作者 赵玲玲 胡家升 李祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期34-42,共9页
设计了一套由4个反射镜组成的非共轴掠入射X射线显微镜,分析了该系统的像差和成像质量。为了研制出高质量的设备,需要制定合理的加工和装配公差。研究了由于元件和结构参数(反射镜的半径,物距,掠入射角等)的误差而引起的高斯参数和像差... 设计了一套由4个反射镜组成的非共轴掠入射X射线显微镜,分析了该系统的像差和成像质量。为了研制出高质量的设备,需要制定合理的加工和装配公差。研究了由于元件和结构参数(反射镜的半径,物距,掠入射角等)的误差而引起的高斯参数和像差的变化。首次用点列图和调制传递函数来定量评价图像质量降低的程度,并在此基础上制定了合理的加工和装配公差。在这些公差的约束下,研制成一套非共轴掠入射X射线显微镜,在激光引爆的惯性约束聚变的诊断实验中,用该系统获得了高质量的图像。 展开更多
关键词 X射线成像 X射线显微镜 公差制定 误差分析
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不同荧光波长的双光子共焦成像分析 被引量：10
14
作者 杨初平 唐志列 裴红津 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期159-163,共5页
研究了双光子共焦显微镜中不同荧光波长对成像特性的影响 ,导出了不同荧光波长的三维脉冲响应函数和三维光学传递函数并进行数值计算 研究结果表明 :不同荧光波长对双光子共焦显微镜的三维光学传递函数、三维脉冲响应函数和空间截止频... 研究了双光子共焦显微镜中不同荧光波长对成像特性的影响 ,导出了不同荧光波长的三维脉冲响应函数和三维光学传递函数并进行数值计算 研究结果表明 :不同荧光波长对双光子共焦显微镜的三维光学传递函数、三维脉冲响应函数和空间截止频率产生明显的影响 ,随着荧光波长的增大 ,分辨率明显下降 ,但不会出现单光子共焦显微镜中的失锥现象 ,选取适当的荧光波长进行成像 。 展开更多
关键词 双光子 共焦显微镜 不同荧光波长
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全内反射荧光显微术 被引量：6
15
作者 王琛 王桂英 徐至展 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2002年第4期406-415,共10页
全内反射荧光显微技术是当今世界上最具前途的新型生物光学显微技术之一 ,可以用来实现对单个荧光分子的直接探测。它利用全内反射产生的隐失波照明样品 ,使照明区域限定在样品表面的一薄层范围内 ,因此具有其它光学成像技术无法比拟的... 全内反射荧光显微技术是当今世界上最具前途的新型生物光学显微技术之一 ,可以用来实现对单个荧光分子的直接探测。它利用全内反射产生的隐失波照明样品 ,使照明区域限定在样品表面的一薄层范围内 ,因此具有其它光学成像技术无法比拟的高的信噪比和对比度。近年来 ,已被生物物理学家们广泛应用于单分子的荧光成像中。本文系统的介绍了全内反射荧光显微技术的原理、国内外的发展和现状及其在生物学上的应用 ,并对其未来做了展望。 展开更多
关键词 单分子探测 荧光分子 全内反射荧光显微术 隐失波 生物光学显微镜 发展 荧光成像
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TFT-LCD面板光学检测自动对焦系统设计 被引量：7
16
作者 肖磊 程良伦 范富明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1789-1795,共7页
针对TFT-LCD面板尺寸大、厚度薄、光透过率高的特性,建立了基于激光三角测距法的自动对焦系统。采用光学回路和机械结构设计,对激光光斑中心位置准确求取以及自动对焦原理等算法进行了研究。首先,根据激光三角法测距原理进行了光学回路... 针对TFT-LCD面板尺寸大、厚度薄、光透过率高的特性,建立了基于激光三角测距法的自动对焦系统。采用光学回路和机械结构设计,对激光光斑中心位置准确求取以及自动对焦原理等算法进行了研究。首先,根据激光三角法测距原理进行了光学回路设计,并以纳米定位平台作为微小行程对焦驱动轴。其次,通过分析光斑图像特性,调节相机快门调整曝光量从而对图像进行噪声消除。另外,采用质心法快速提取光斑中心,在分析激光光斑中心位置与离焦关系的基础上,说明了自动对焦算法。最后,介绍了系统自动对焦时间的设定方法。实验结果表明:在行程为100μm的自动对焦范围内,5X物镜下,自动对焦时间为0.36 s,重复定位精度为±1.98μm。50X物镜下,自动对焦时间为0.41 s,重复定位精度为±0.26μm。该系统稳定性好、对焦精度高、抗干扰能力强,基本满足大尺寸玻璃基板光学检测的需要。 展开更多
关键词 计算机视觉 自动对焦 激光三角法 光斑中心 亚像素
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层析扫描声学显微镜的研究 被引量：3
17
作者 杨立峰 王亚非 +2 位作者 周鹰 高椿明 王占平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1605-1608,共4页
为了获得被测样品三维信息同时具有较高的分辨率,在电子科技大学光电声学信息处理研究中心研制成功的激光扫描声学显微镜的基础上,通过检测电路、数据获取等方面进行的硬件改进以及相应的算法研究,获得了合理有效的重建数据,将非线性衍... 为了获得被测样品三维信息同时具有较高的分辨率,在电子科技大学光电声学信息处理研究中心研制成功的激光扫描声学显微镜的基础上,通过检测电路、数据获取等方面进行的硬件改进以及相应的算法研究,获得了合理有效的重建数据,将非线性衍射层析成像算法引入到改进后的SIAM系统中,得到了层析扫描声学显微镜的样机,并且在实验上获得了清晰的集成电路样品的三维层析图像。 展开更多
关键词 激光扫描声学显微镜 层析成像 正交解调器 超声波 重建算法
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X光成像中环形编码孔径显微镜实验研究 被引量：3
18
作者 胡家升 程丽红 +1 位作者 谢存 李骏 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第A01期104-108,共5页
在简述 X光成像技术发展的基础上 ,特别讨论了多针孔和环形编码等孔径编码成像技术的原理和发展 ,论述了 X光成像中孔径编码成像的基本原理和成像过程 。
关键词 X射线显微术 图像处理 孔径编码成像 环表编码孔径显微镜 X光成像
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基于分形的水声图像目标探测 被引量：14
19
作者 田杰 张春华 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2005年第4期479-483,共5页
针对水声图像中人造物体的探测问题,给出了一种基于分形分析的方法,由于分形模型可以较好地模拟自然物体,而与人工物体存在较大差距,所以以其为主要特征可以准确地将人造物体从自然背景中探测出来。本文讨论了分维的提取方法,根据分形... 针对水声图像中人造物体的探测问题,给出了一种基于分形分析的方法,由于分形模型可以较好地模拟自然物体,而与人工物体存在较大差距,所以以其为主要特征可以准确地将人造物体从自然背景中探测出来。本文讨论了分维的提取方法,根据分形特征将水声图像标记为人造目标区域和非人造目标区域,并对一定噪声干扰下该方法的应用进行了研究,给出了相应的实验结果。实验结果表明,分形特征可以实现人造目标和自然物体的分类,并具有一定的抗噪声性,适宜对水声图像中的目标进行探测和识别。 展开更多
关键词 声图像 目标探测 人造物体 目标区域 分形特征 分形分析 分形模型 自然背景 主要特征 提取方法 图像标记 噪声干扰 人造目标 噪声性 实验
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共焦扫描光学显微镜的高分辨率 被引量：3
20
作者 高万荣 陶纯堪 +2 位作者 聂守平 刘明 卞松龄 《光学技术》 EI CAS CSCD 1999年第3期4-7,共4页
讨论了共焦扫描光学显微镜的高分辨率性质，指出共焦扫描显微镜由于采用点探测器，因而视场大大减小，信噪比大大提高，同时每幅图像逐点扫描形成，在光学系统信息能力不变的前提下，系统的空间域通带宽度增加和时域通带宽度减小。因而... 讨论了共焦扫描光学显微镜的高分辨率性质，指出共焦扫描显微镜由于采用点探测器，因而视场大大减小，信噪比大大提高，同时每幅图像逐点扫描形成，在光学系统信息能力不变的前提下，系统的空间域通带宽度增加和时域通带宽度减小。因而可成高分辨率的像，特别是其独特的深度分辨率特性使得可以实现光学断层扫描成像。 展开更多
关键词 高分辨率 信息能力 荧光显微镜 共焦扫描
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