摘要：介绍了针对环形阵列超声断层扫描的高分辨率全波形反演成像方法,不同于传统的延时叠加和渡越时间断层扫描,该方法充分考虑声传播的透射、反射、散射等特点,通过数据匹配的方法重构目标体声学参数图像。开发了环形超声换能器阵列构建超声断层扫描成像系统,并设计了适合检验成像算法的数值和物理模型,分别使用基于射线理论的回波延时叠加和初至波渡越时间断层扫描、以及基于波动理论的全波形反演方法对目标体进行图像重建,并对比其原理、分辨率、计算量等方面的特点,系统性分析了波动方法相对传统射线方法的优点和不足。结果表明,全波形反演这类充分考虑接收信号多种物理特征的方法可用于较高分辨率的声参数成像,适合与传统方法结合设计有效的超声断层扫描成像系统。

摘要：为了获取分辨率更高的全月面图像数据,并对嫦娥三号任务预选着落区之一的虹湾地区进行高分辨率成像,"嫦娥二号"卫星提高了CCD立体相机的分辨率,并通过降轨机动进一步降低轨道高度,在远月点高度100km和近月点高度15km的椭圆轨道(简称试验轨道)的近月点附近对虹湾地区进行高分辨率成像。由于卫星能源的限制,卫星在该轨道上不能长时间停留。为了保证成像质量,要求太阳高度角必须高于15°。另外,必须有足够的测控弧段来满足测定轨道精度要求。这些约束条件都对该轨道的控制实施方案设计提出了很高的要求。文章结合嫦娥一号任务的工程实践经验,基于中国自身的测控资源和测控条件,对试验轨道进行了特性分析,根据成像约束条件和测定轨要求,给出了试验轨道的控制计算方案,提出了固定开机时刻和燃料最优两种计算方法解算控制参数。计算结果和误差分析结果表明卫星在试验轨道内满足安全和成像要求,确认了该方案的正确性和可行性。

摘要：分析并总结了超宽带二维多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)面阵拓扑结构设计的两条原则——等效孔径的均匀性与无明显遮蔽性,并根据这两条原则提出了一种用于超宽带近距离高分辨率成像的新型面阵拓扑结构.与尺寸、阵元数相同的MIMO面阵相比,该新型面阵结构在仿真获取的方向图中具有更好的聚焦效果和旁瓣抑制能力.并且,不同距离下的聚焦结果显示,该面阵的峰值旁瓣水平均要低于另两个阵列2dB以上.对复杂目标成像的实验结果进一步证明了该阵列良好的成像性能.结合其等效阵元数量较少的特点,文中提出的这种新型MIMO面阵拓扑结构为高效、实时的超宽带近距离高分辨率成像应用提供了可能.

摘要：研究了一套能实现机动式布站的米级车载可见光和红外高分辨率光学成像系统新方案。主系统口径1.2 m,采用无焦卡塞格林形式,遮拦比1:10;机上中、长波红外成像通道采用共口径光谱分光、二次成像的形式,冷阑匹配效率100%,F数为4;机下成像光学系统焦距47 m,F数为39,光学设计满足高分辨率与白天成像的要求,且成像质量达到衍射极限;各通道光学系统结构紧凑。光学设计与分析结果表明:该套光学系统能够用于空中和空间目标的全天时移动式高分辨率可见、红外成像。

摘要：肺是人体呼吸系统的重要组成部分,气道上皮是肺与外界接触的第一道屏障,参与抵御外来的颗粒物、病原体等,可将异物以痰的形式排出体外,对维护呼吸道正常功能起到至关重要的作用。常用的体外细胞培养模型和哺乳动物模型尚不能完全模拟人体肺-气道微环境,在人体细胞与病原体相互作用研究和药物研发应用方面具有一定的局限性。该研究设计制作了一种基于微流控技术的双通道肺器官芯片,通过改进制备工艺使其能够满足高倍镜极短工作距离的要求,用于高分辨率成像;实现了模拟人体肺-气道微环境的气液界面气道上皮培养,并且能够实时观察细胞与细菌的共培养过程,为体外研究气道上皮和病原微生物的相互作用提供一个有力平台。

摘要：在医学和生物学研究当中,对活体组织进行无创性成像具有重要意义。高分辨率超声成像技术,可以对细微组织实现高空间分辨率的成像,已被广泛应用于皮肤、眼睛、心血管和小动物成像等生物医学领域。目前领域内的相关研究需要不同的成像系统参数,例如要求不同的探头性能、数据采集策略、信号处理以及图像重建、显示和保存方法。因此需要一种灵活和开放的超声成像系统,能让用户根据各种研究需求实现个性化设置并能全面获取原始实验数据。文章提出了一种实时的、便携式设计的开放式超声成像系统,可支持定制的高分辨率超声成像研究。系统基于高速现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现灵活多样的超声成像。用户可以轻松地根据个性化应用需求来调整系统结构。测试结果表明,本系统能实现B超成像、编码激励成像、多普勒成像、血管内成像、多模态组合成像等,为高分辨率生物医学应用研究提供了非常灵活的成像工具。

摘要：传统镜头利用普通光波来构建物体的影像．摒弃了包含在“易逝”光波中的物体的精细、微小的细节。因此，像显微镜之类的传统光学系统无法对非常小的、纳米尺寸的物体进行精确成像。利用不同的方法,美国东北大学电子材料研究所所长斯瑞尼瓦斯·斯瑞达教授领导的研究团队在对纳米线进行组织和包装后设计出了一个新型的镜头。

摘要：随着科技发展,如何解决大视场和高分辨率之间的矛盾成为了众多科技人员的研究重心之一,本文提出了双小凹成像系统的概念,在传统仿真人眼的单小凹成像系统的基础上,通过引入反射式液晶空间光调制器对光学系统进行两个视场内波像差的调制,改善对应的像差,从而实现了大视场内低分辨率成像的条件下,在两个特定的视场内满足高分辨率成像,因此可解决大视场和高分辨率的矛盾.本文通过设计一个参考波长为587 nm,视场为60°(即±30°),°F数为F/8,焦距为60 mm的双小凹光学成像系统,并利用CODE V软件模拟仿真实现了5°和17°双视场高分辨率成像,其余视场低分辨率成像,并以32×32的采样分辨率计算了该系统的衍射效率,验证了设计方法的科学性和准确性.

摘要：基于序列图像重建的高分辨成像技术需要获取互有位移的序列图像,并需利用图像重建算法进行高分辨率图像重建。为此,设计了一种利用压电陶瓷体控制CCD位移来获取互有微小位移的序列图像的装置,在此基础上提出了一种基于梯度理论从序列图像重建高分辨率图像的算法——梯度解析法。该解析法根据图像灰度场梯度理论,同时考虑了图像的更高频成分,提高了重建图像分辨率。仿真实验显示,该算法与已有算法相比,重建图像的失真度降低40%以上。

摘要：针对逆合成孔径雷达(ISAR)成像分辨率和成像速度要求较高的问题,设计了一个77 GHz ISAR二维成像系统。采用距离–多普勒(RD)算法进行成像,中控采集系统采用以FPGA为核心的ADC采集板卡,信号源采用19 GHz宽屏带射频源,收发模块采用倍频放大结构。上位机发送指令控制信号,中控采集板卡控制转台旋转以及射频源产生扫频信号,经发射天线倍频至77 GHz,然后接收天线将回波信号下变频至中频信号进入采集板卡,最后将采样数据传输至上位机中通过算法成像。测试结果表明,该系统实现了77 GHz雷达信号发生、系统时钟同步精度为78 ps、最大采样率为250 MSPS、最大传输速率为5 Gb/s,且单通道ADC采集的中频数字信号可以使二维成像满足理论分辨率,即6.9 cm × 4.0 cm;在实际工程中其信号带宽大、采样速率快、成像速度快和成像分辨率高等特性,满足了对物体进行二维成像的需求。