摘要：针对高通量数字聚合酶链式反应荧光基因芯片检测的需求,提出了一种基于荧光显微光学技术的基因芯片检测系统。系统以无限远荧光显微系统为框架,通过制冷CCD一次完成较大视场的成像,顺序移动基因芯片得到全部图像,通过图像拼接完成检测,切换二向色镜组实现检测不同荧光通道的目的。光学系统分辨率可达16.3μm、曝光时间500ms,目前只需要拼接35次,即可在1min内完成对28mm×16mm的基因芯片内两万多荧光通道的检测,极大的提高了检测效率。

摘要：高通量菌落优选仪是一款集菌落分析、菌落挑选于一体的仪器,其中的照明光源尤为重要,需要进行设计与优化。LED阵列中灯的数量和混光距离是两个重要的影响背光源光照均匀度的因素,按一定的步长改变灯的数量和混光距离进行模拟和分析。模拟结果表明,当灯珠数量为24×24只,混光距离为12mm时,光照均匀度为95.47%。用所设计的背光源为对象,搭建了相关实验系统,实验结果达到了项目要求标准。

摘要：提出了一种基于深度学习的光学水印重建方法,通过双随机相位加密的方法实现水印的加密,并将加密图像嵌入到宿主图像中,然后利用原水印图像与含水印宿主图像之间的物理关系,训练改进的神经网络FC-DenseNets-BC,得到可以重建原水印图像的网络模型。在传统光学水印技术中,含水印宿主图像质量和解密水印图像质量依赖于嵌入强度的选取(当嵌入强度较大时,含水印宿主图像质量低,解密水印图像质量高;当嵌入强度较小时,含水印宿主图像质量高,解密水印图像质量低),然而使用深度学习重建水印图像可以摆脱该依赖关系。研究结果表明,在嵌入强度低至0.05的情况下,所提方法仍能够重建出峰值信噪比在35dB以上的高质量水印图像,且具有一定的泛化性、安全性和抵抗噪声、剪切的能力。并进一步通过光学系统实验验证了方法的可行性和高效性。

摘要：为了实现光束沿多向准直出射的要求,提出了基于自由曲面的光学器件设计方法。该光学器件是四个侧面为自由曲面、上表面为准直透镜的空心梯形台。基于微分几何理论和折射定律,建立梯形台侧面轮廓曲线上的点所满足的方程,结合Matlab软件数值计算出自由曲面轮廓曲线的离散数据点,将数据点导入Solidworks中进行曲线拟合并建模,进而得到梯形台侧面的实体模型;运用CodeⅤ软件设计出上表面准直透镜。将自由曲面面型数据和准直透镜数据导入到Lighttools软件中进行了仿真模拟,结果表明,该光学器件可实现光线五向准直出射。

摘要：为了改善现有RFID系统多标签识别过程中随标签增多而产生的识别速率下降问题,减少数据传输冗余和碰撞次数,在分析研究现有的动态二进制搜索算法的基础上,提出一种基于回溯的不间断轮询算法。该算法利用曼彻斯特编码的特性确定碰撞位置,根据碰撞位置前向搜索同时压入堆栈形成进一步搜索命令,回溯查询堆栈逐一识别相应标签。实验结果表明,该算法在减少数据传输量和搜索迭代次数上要明显优于现有经典二进制防碰撞算法。

摘要：为解决云计算环境下海量资源调度问题,提出一种能提高整体服务质量的任务调度模型,引用罗尔斯正义分配伯格模型和博弈算法理论,设计了一种基于改进的伯格博弈模型的任务调度算法,将改进的伯格模型把关于社会分配理论和博弈理论应用到云环境的任务调度中。然后将基于改进的伯格博弈模型的任务调度算法分别与公平优先、效率优先的任务调度算法进行对比分析,在CloudSim仿真平台上,分别将上述3种任务调度算法进行调试实现。结果表明,基于改进的伯格博弈模型的任务调度算法不仅满足效益优先兼顾公平的分配策略,同时也显著提高了整体服务质量。

摘要：针对表面等离子共振(SPR)传感器需要昂贵的角度转动或光谱分析装置的缺点,提出了采用双LD进行差分光强检测折射率变化的方法。该方法基于等离子共振原理,采用两个波长对应的反射光强差来实现对介质折射率变化量的传感,设计了参考光路,以消除光源波动带来的影响。理论分析及实验表明,这种方法比单LD光强检测方法的灵敏度提高了近一倍。由于没有使用角度检测装置及光谱仪,易于实现仪器的小型化。可通过调整入射角和采用不同光源的方法来实现不同区间的折射率测量。

摘要：目的研究利用深度学习辅以拉普拉斯金字塔来完成图像压缩与重构。方法利用卷积神经网络提取图像的主要特征,利用双三线性插值法来减少特征尺寸,使用拉普拉斯金字塔来构建分层体系,从而逐步地减少图像大小以达到压缩的目的。在重构端上,对此系统则进行卷积操作,并采用上采样过程,进行图像的恢复重构过程,得到重构图。结果采用来自法国贝尔实验室的set 5与set 14数据集进行验证,使用2层金字塔即在16倍的高倍率压缩下进行实验结果验证,结果表明在主观评价上使用深度学习的方法在清晰度和还原度上要优于PCA,DCT和SVD,同时在客观评价上文中方法取得了标准差(52.73)与信息熵(7.44)的最好结果,高于PCA的49.70与7.38。SVD变换法与DCT变换法,在标准差上只有48.69和49.02,远不如文中方法,同时图片的信息熵只有7.34与7.35,低于文中的7.44。结论利用拉普拉斯金字塔结构来设计卷积神经网络结构来完成图像压缩与重构取得了不错的效果。

摘要：通过研究互相关联的光学和工艺参数,用标量衍射理论设计了用于128×1日盲型紫外探测器的衍射微透镜阵列,其工作中心波长为400 nm,单元透镜F数为f/5,f为焦距.采用组合多层镀膜和剥离的工艺方法制备微透镜阵列,对工艺流程和制备误差进行了分析,对制备出的128×1的衍射微透镜阵列的光学性能进行测量和分析.实验结果表明,衍射微透镜阵列的衍射效率为87%.制备误差主要来自对准误差和线宽误差.紫外衍射微透镜阵列的整体性能满足了微透镜阵列与紫外焦平面阵列的单片集成要求.

摘要：针对固体、液体不同形态易燃易爆危险物品准确识别的要求,设计并搭建了多组件太赫兹时域波谱仪。用该波谱仪检测了两种不同形态的易燃易爆危险品。测试结果表明,该波谱仪在0.1~2 THz频谱范围内检测危险品时都能得到明显的特征吸收峰,因此可以使用该波谱仪识别不同形态的危险品,并为公共安全检查提供一种新的方法。