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显微热成像系统微扫描误差修正技术
1
作者 高美静 杨铭 +3 位作者 李时雨 张博智 王留柱 祖振龙 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第5期210-215,共6页
显微热成像系统可对物体细微温度分布进行显微检测。研制了光学微扫描显微热成像系统,但机械振动、机械加工等产生的误差会导致微扫描系统产生误差,由微扫描系统采集的4幅低分辨率图像的微位移位置不是标准的正方形,使得由这些带有误差... 显微热成像系统可对物体细微温度分布进行显微检测。研制了光学微扫描显微热成像系统,但机械振动、机械加工等产生的误差会导致微扫描系统产生误差,由微扫描系统采集的4幅低分辨率图像的微位移位置不是标准的正方形,使得由这些带有误差的图像直接插值得到的图像重建质量下降,因此需降低微扫描系统的误差。基于微扫描原理和图像插值方法,提出一种由非标准2×2微扫描图像获得标准2×2微扫描图像的微扫描误差修正方法。仿真和实验结果表明,所提方法能有效减小微扫描误差,进而提高光学微扫描显微热成像系统的空间分辨率。所提方法还可以应用到其他光电成像系统中,以提高系统空间分辨率。 展开更多
关键词 图像处理 热成像系统 过采样重构 空间分辨率 光学扫描
微扫描显微热成像系统的降采样高分辨力图像重建算法
2
作者 高美静 李元明 +1 位作者 许伟 刘宇航 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期309-312,共4页
提出了一种基于降采样模型的显微热图像高分辨力重建算法,该算法通过与三次样条插值放大得到的像素点相比较以补偿微扫描产生的系统误差。仿真和实验结果表明,提出的方法减少了由于微扫描误差所带来的图像重建质量下降,提高了光学微... 提出了一种基于降采样模型的显微热图像高分辨力重建算法,该算法通过与三次样条插值放大得到的像素点相比较以补偿微扫描产生的系统误差。仿真和实验结果表明,提出的方法减少了由于微扫描误差所带来的图像重建质量下降,提高了光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,具有较强的实用价值。提出的方法还可以应用到其他光电成像系统中以提高系统空间分辨力。 展开更多
关键词 成像光学 热成像 光学扫描 降采样 高分辨力重建
显微热成像系统自适应位置标定方法 被引量:4
3
作者 高美静 顾海华 +1 位作者 关丛荣 吴伟龙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期69-74,共6页
利用光学微扫描技术,可在不改变探测器结构的情况下,提高显微热成像系统空间分辨率。但为了获得高质量过采样重构图像,微扫描位置需要标定。基于零点定标,提出一种各点自适应定标的微扫描位置标定方法。模拟实际系统在定标前后的欠采样... 利用光学微扫描技术,可在不改变探测器结构的情况下,提高显微热成像系统空间分辨率。但为了获得高质量过采样重构图像,微扫描位置需要标定。基于零点定标,提出一种各点自适应定标的微扫描位置标定方法。模拟实际系统在定标前后的欠采样图像,采用不同重构方法进行仿真对比验证;完成了实际采集的欠采样显微热图像序列的重构对比实验。实验结果表明该方法明显改善了显微热成像系统的过采样重构图像质量,提高了系统空间分辨率。此方法还可以应用在其他光电成像系统中。 展开更多
关键词 成像系统 热成像 光学扫描 数字图像处理 自适应位置标定
显微热成像系统自适应零点定标 预览
4
作者 高美静 顾海华 +1 位作者 关丛荣 吴伟龙 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期130-136,共7页
针对光学微扫描显微热成像系统微扫描过程中微位移位置不准确,空间分辨力低的问题,本文提出一种自适应零点定标方法。该方法将图像配准算法作为计算图像之间的微位移的工具,并利用几何原理进行微扫描零点位置的自适应标定。利用望远... 针对光学微扫描显微热成像系统微扫描过程中微位移位置不准确,空间分辨力低的问题,本文提出一种自适应零点定标方法。该方法将图像配准算法作为计算图像之间的微位移的工具,并利用几何原理进行微扫描零点位置的自适应标定。利用望远模式红外图像模拟自适应零点定标前后实际系统,采用不同重构方法进行了仿真研究;完成了自适应零点定标前后实际系统采集的欠采样显微热图像序列的重构对比实验。结果表明利用该方法完成自适应零点定位后,可有效提高过采样重构图像质量,提高了系统空间分辨力。此方法还可以应用到其他光电成像系统中。 展开更多
关键词 热成像系统 光学扫描 自适应零点定标 图像配准 过采样重构
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直方图在显微热成像微扫描位置标定中的应用 预览
5
作者 关丛荣 金伟其 王吉晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期519-523,共5页
为提高显微热成像系统微扫描装置位置标定精度,提出了一种基于直方图统计拉伸显微热图像细节增强的傅里叶变换微位移检测方法。该方法针对显微热图像直方图特点,通过直方图统计拉伸改善图像对比度增强细节,以此提高基于傅里叶变换平移... 为提高显微热成像系统微扫描装置位置标定精度,提出了一种基于直方图统计拉伸显微热图像细节增强的傅里叶变换微位移检测方法。该方法针对显微热图像直方图特点,通过直方图统计拉伸改善图像对比度增强细节,以此提高基于傅里叶变换平移特性的微位移检测准确度,从而提高微扫描位置的标定精度。基于此方法进行了图像增强前后的位置标定和图像重构对比实验,实验结果表明:经直方图统计拉伸细节增强后的位置标定更精确,重构的图像质量更高,细节更丰富。 展开更多
关键词 直方图 热成像 光学扫描 位置标定
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显微热成像系统行处理迭代超分辨力处理研究 预览 被引量:1
6
作者 高美静 芦鑫 石晓丽 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期 35-39,共5页
针对已研制光学微扫描显微热成像系统空间分辨力较低的问题,基于改进的频域图像配准技术和改进的行处理迭代超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描改进行处理迭代超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构... 针对已研制光学微扫描显微热成像系统空间分辨力较低的问题,基于改进的频域图像配准技术和改进的行处理迭代超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描改进行处理迭代超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法针对可见光和红外图像进行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高,可应用于需要显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 热成像 超分辨力 光学扫描 图像配准
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光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究 预览
7
作者 高美静 芦鑫 张春晓 《燕山大学学报》 CAS 2011年第1期 69-73,共5页
为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参... 为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 热成像 超分辨力 光学扫描 图像配准
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一种改进的凝视红外图像高分辨率重建算法 被引量:7
8
作者 白俊奇 陈钱 王娴雅 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期86-90,共5页
光学微扫描和亚像元成像处理技术,是提高凝视型红外焦平面探测器空间分辨率的重要技术途径。通过分析2×2光学微扫描原理和图像插值重建模型,提出一种基于拉格朗日(Lagrange)多项式的高分辨率重建算法。算法根据局部梯度特征将图... 光学微扫描和亚像元成像处理技术,是提高凝视型红外焦平面探测器空间分辨率的重要技术途径。通过分析2×2光学微扫描原理和图像插值重建模型,提出一种基于拉格朗日(Lagrange)多项式的高分辨率重建算法。算法根据局部梯度特征将图像划分成多个同性区域,在同性区域内自适应调整Lagrange的阶数,进而完成插值重建。实验表明,算法有效抑制了光学扫描误差引起的图像模糊,提高了红外成像系统的空间分辨率,具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 图像处理 光学扫描 插值重建 红外焦平面阵列 拉格朗日多项式
光学微扫描显微热成像扫描零点定标方法研究 被引量:6
9
作者 高美静 金伟其 +1 位作者 王霞 于杰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2175-2179,共5页
为改善已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辩力,微扫描零点需要确定。基于几何原理,研究提出了一种利用数字图像处理技术进行零点定标的方法。给出了微扫描零点的定义、详细分析了零点定标原理及方法,完成了实际显微热成像系统... 为改善已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辩力,微扫描零点需要确定。基于几何原理,研究提出了一种利用数字图像处理技术进行零点定标的方法。给出了微扫描零点的定义、详细分析了零点定标原理及方法,完成了实际显微热成像系统的微扫描零点定标。针对红外热图像,模拟零点定标前后的实际系统,采用不同重构方法进行了仿真研究,给出了评价参数;利用零点定标后的光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行过采样重构研究,仿真和实验结果表明了该方法的有效性,从而得到了高分辨力光学微扫描显微热成像系统,可应用于需要显微热分析的场合。 展开更多
关键词 成像系统 热成像 光学扫描 数字图像处理 零点定标
显微热成像系统帧间差分过采样重构研究 预览 被引量:2
10
作者 高美静 金伟其 +2 位作者 王霞 于杰 陈艳 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期 704-707,共4页
基于泰勒级数展开,提出帧间差分过采样重构法,解决光学微扫描显微热成像系统微扫描高分辨力过采样图像的问题.该方法基于非标准2×2微扫描欠采样图像Y,求出图像间的微位移得到校正矩阵A^-1,由X—A^-1Y得到标准2×2微扫描... 基于泰勒级数展开,提出帧间差分过采样重构法,解决光学微扫描显微热成像系统微扫描高分辨力过采样图像的问题.该方法基于非标准2×2微扫描欠采样图像Y,求出图像间的微位移得到校正矩阵A^-1,由X—A^-1Y得到标准2×2微扫描欠采样图像X后进行过采样重构.结果表明,该方法优于直接过采样法和双线性放大法,分辨的细节更多,可有效提高系统的空间分辨力;且处理算法简单,计算量小,可实现快速处理. 展开更多
关键词 热成像 光学扫描 空间分辨力 帧间差分 过采样重构
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红外凝视成像光学微扫描重建技术研究 预览 被引量:4
11
作者 白俊奇 陈钱 屈惠明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期 257-260,共4页
由于有限的焦平面阵列等因素影响,红外热成像系统的空间分辨率较低.理论上,微扫描能有效提高空间分辨率,然而光学系统不易精确控制,导致重建图像模糊.针对此问题,本文提出了基于帧间块匹配的图像配准算法.该算法有效地实现了亚... 由于有限的焦平面阵列等因素影响,红外热成像系统的空间分辨率较低.理论上,微扫描能有效提高空间分辨率,然而光学系统不易精确控制,导致重建图像模糊.针对此问题,本文提出了基于帧间块匹配的图像配准算法.该算法有效地实现了亚像元成像,在提高空间分辨率的同时,抑制了图像模糊. 展开更多
关键词 红外热成像 光学扫描 图像重建 块匹配
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红外凝视成像系统中的光学微扫描技术 预览 被引量:25
12
作者 吴新社 蔡毅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期 10-14,共5页
简要介绍了国内外微扫描技术研究情况,讨论了用于凝视焦平面探测器的微扫描技术原理和分类,按伺服电机驱动和压电陶瓷驱动两种形式,分析了微扫描技术的原理、结构和信号读出方式,最后总结了微扫描技术的优点.
关键词 光学扫描 红外成像 凝视 红外焦平面探测器
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一种改进的凝视焦平面探测器亚像元成像处理算法 预览 被引量:4
13
作者 徐超 金伟其 +1 位作者 李雅琼 王霞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期 1608-1611,共4页
利用光学微扫描和亚像元成像处理技术,实现亚像元成像系统是当前提高光电成像系统空间分辨率的重要技术途径.本文在分析二维凝视焦平面探测器的亚像元成像和重构原理的基础上,提出了一种改进的基于二维2×2微扫描的亚像元成像处理方... 利用光学微扫描和亚像元成像处理技术,实现亚像元成像系统是当前提高光电成像系统空间分辨率的重要技术途径.本文在分析二维凝视焦平面探测器的亚像元成像和重构原理的基础上,提出了一种改进的基于二维2×2微扫描的亚像元成像处理方法,解决了边界精确标定法的标定以及边界值近似法的误差问题.模拟分析表明:算法可有效实现亚像元成像,且处理工作量小,易于实现实时处理,可望在可见光和红外亚像元成像领域获得应用,算法对于发展高性能热成像系统具有重要的理论指导意义和实用价值. 展开更多
关键词 热成像 光学扫描 亚像元成像 图像处理 边界处理
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扫描型焦平面热成像系统的亚像元处理算法研究 预览 被引量:14
14
作者 金伟其 王春勇 +2 位作者 张楠 王岭雪 卢萍 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期 261-264,共4页
通过对垂直方向具有光学微扫描的288×4焦平面热成像过程的分析研究,提出了一种可实现亚像元成像处理算法,在垂直扫描的方向可使探测器传递函数的截止频率提高一倍,可明显改善系统成像质量和作用距离.算法简单,处理工作量小,易于实... 通过对垂直方向具有光学微扫描的288×4焦平面热成像过程的分析研究,提出了一种可实现亚像元成像处理算法,在垂直扫描的方向可使探测器传递函数的截止频率提高一倍,可明显改善系统成像质量和作用距离.算法简单,处理工作量小,易于实现实时处理.算法的实现对提高扫描型热成像系统的技术战术性能指标具有重要意义. 展开更多
关键词 288×4焦平面探测器 热成像系统 光学扫描 亚像元
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电子、 通信与自动控制技术:电子技术——红外凝视成像系统中的光学微扫描技术 预览 被引量:1
15
作者 吴新社 蔡毅 《中国学术期刊文摘》 北大核心 2007年第16期 7,共1页
简要介绍了国内外微扫描技术研究情况,讨论了用于凝视焦平面探测器的微扫描技术原理和分类,按伺服电机驱动和压电陶瓷驱动两种形式,分析了微扫描技术的原理、结构和信号读出方式,最后总结了微扫描技术的优点.图7表2参8
关键词 光学扫描 红外成像 凝视 红外焦平面探测器
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电子器件无损检测光学微扫描显微热成像系统 预览 被引量:2
16
作者 高美静 范祥瑞 +1 位作者 顾海华 吴伟龙 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期779-784,共6页
为了给半导体器件、印刷电路板和功率器件等电子器件提供细微热分析的手段,完成电子电路的故障检测、失效分析和可靠性检测等,本文基于非制冷焦平面探测器设计了一种新型的光学微扫描显微热像仪。介绍了系统的工作原理、系统构成、工... 为了给半导体器件、印刷电路板和功率器件等电子器件提供细微热分析的手段,完成电子电路的故障检测、失效分析和可靠性检测等,本文基于非制冷焦平面探测器设计了一种新型的光学微扫描显微热像仪。介绍了系统的工作原理、系统构成、工作过程,研究推导了系统噪声等效温差(NETD)和噪声等效辐射率差(NEED)模型,为系统的设计提供了理论指导,基于Matlab完成了整个系统的图像采集处理界面设计。实际图像采集和处理结果表明了本系统设计的合理性。随着产品化,本系统将会用到其他需要显微热分析的场合,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光学工程 光学扫描热像仪 噪声等效温差 噪声等效辐射率差 电子器件 故障检测
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光学微扫描器技术及其实现方式 预览 被引量:14
17
作者 徐超 金伟其 李雅琼 《红外技术》 CSCD 北大核心 2006年第6期 338-342,共5页
微扫描成像技术是一种用于提高成像系统分辨力的新技术,它利用多幅相互之间具有亚像元位移的序列低分辨力图像来重建高分辨力图像。微扫描器是微扫描成像系统中最重要的组成部分。文章简要地阐述了成像系统由于欠采样所带来的混叠效应... 微扫描成像技术是一种用于提高成像系统分辨力的新技术,它利用多幅相互之间具有亚像元位移的序列低分辨力图像来重建高分辨力图像。微扫描器是微扫描成像系统中最重要的组成部分。文章简要地阐述了成像系统由于欠采样所带来的混叠效应,以及微扫描成像技术提高采样频率以减小混叠效应的原理,分析了微扫描工作模式和成像过程,然后介绍了几种典型光学微扫描器的实现方式。 展开更多
关键词 扫描 欠采样 混叠 光电成像 光学扫描
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微面形貌光电观测系统的光学结构 预览
18
作者 刘娜 张红霞 +3 位作者 张以谟 井文才 李朝辉 周革 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期 733-736,共4页
针对微小面积,特别是微小"盲孔"底面形貌的非接触精密检测,提出了一种基于直接成像原理的光学结构.采用内窥式镜头解决数值孔径受限问题;通过定变焦距镜头组合达到低倍定位和高倍分析要求;利用光学微扫描器实现扫描瞄准功能.... 针对微小面积,特别是微小"盲孔"底面形貌的非接触精密检测,提出了一种基于直接成像原理的光学结构.采用内窥式镜头解决数值孔径受限问题;通过定变焦距镜头组合达到低倍定位和高倍分析要求;利用光学微扫描器实现扫描瞄准功能.针对FC、SC光纤连接器构造设计,探测头可深入内径2.5 mm盲孔,设计分辨率达到600lp/mm,主要应用于光纤端面检测、精密制造和临床诊断等领域. 展开更多
关键词 盲孔 小表面 光电检测 光纤端面检测 光学结构 光学扫描 面形貌
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高分辨力光学微扫描显微热成像系统设计与实现 预览 被引量:11
19
作者 高美静 金伟其 +2 位作者 王霞 徐超 陈翼男 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期 1037-1041,共5页
为提高已研制的基于非制冷焦平面探测器的显微热成像系统的空间分辨力,研究提出了一种基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统。分析了光学平板旋转微扫描的工作原理,给出了微扫描器相关的参数设计、加工容差,并与现有的非... 为提高已研制的基于非制冷焦平面探测器的显微热成像系统的空间分辨力,研究提出了一种基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统。分析了光学平板旋转微扫描的工作原理,给出了微扫描器相关的参数设计、加工容差,并与现有的非制冷显微热成像系统实现了一体化设计与加工,确定了光学微扫描显微热成像系统的技术指标。利用该系统实际采集的显微热图像与过采样处理结果表明系统整体设计的有效性,系统空间分辨力得到提高,可应用于高分辨力显微热分析。 展开更多
关键词 热成像系统 光学平板旋转扫描 高分辨力 过采样重构
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