摘要：用剂量分布指数(Dose distribution index,DDI)回顾分析50例胸部肿瘤患者的放疗计划,根据肿瘤的位置将病例分成3组:常规组、病灶靠近需保护敏感组织组、胸壁组。每位患者设计3份备选计划,每个备选计划均计算DDI得分,最终有一个备选计划用于实际治疗。靶区的覆盖与治疗区所有组织同等重要时,70.0%(35/50)DDI得分高的计划与实际治疗选择的计划一致,当给予靶区或者脊髓和肺更高的权值后,不一致的结果中又有86.7%(13/15)得分高的与实际治疗选择保持一致。DDI指数提供了一种基于剂量体积直方图(Dose volume histogram,DVH)的客观评价备选放疗计划优劣的工具,尤其在DVH显示非常接近的备选计划中,DDI指数仍可很好的区分其不同,对最终胸部放疗计划的选取提供可靠的依据。

摘要：针对目前基于计算机的偏振OCT具有系统数据处理速度慢、不能实时显示等问题,设计了基于FPGA的偏振OCT双路信号处理系统.FPGA设计包含同步时序控制、正交解调和CORDIC运算三个模块.同步时序控制模块为系统的各器件提供同步控制信号,实现数据的实时处理和同步显示.正交解调和CORDIC运算模块对预处理后的干涉信号进行振幅解调和相位解调,获取反射率和双折射率数据,经USB接口送入计算机进行实时显示.对玻片、云母片和生物组织进行偏振OCT系统成像,对成像结果的分析验证了系统具有实时探测生物组织反射率和双折射率的能力.

摘要：介绍了医用电子内窥镜畸变实时校正系统的功能与构成。为了实现畸变的实时校正,要求解码器对模拟信号解码与编码器对数字信号编码必须同步进行。FPGA作为视频控制中心,实现了协调解码器与编码器的同步控制。

摘要：本文设计了一种编码相位梯度超表面,用于实现太赫兹频段的雷达散射截面(RCS)缩减。依据Pancharatnam-Berry(PB)几何相位原理在超表面单元中引入相位梯度,设计出1 bit编码的两个元素“0”和“1”,使得两者的反射相位差接近180°。通过遗传算法得到编码相位梯度超表面中编码元素的最佳排列,实现了太赫兹波宽带RCS缩减。对编码相位梯度超表面进行建模分析,结果表明,在0.87~1.725 THz的宽频段内,设计的1 bit编码相位梯度超表面能实现大于10 dB的RCS缩减,最大缩减值达到31.26 dB。此外,分析了x和y极化波的入射角度变化对编码相位梯度超表面性能的影响,在0°~30°范围内,其性能稳定。以上结果表明,该类超表面在雷达隐身等方面具有潜在的应用价值。

摘要：基于全矢量有限元法研究了金属纳米薄膜对大孔径光子晶体光纤(PCF)传感特性的影响。针对所设计的大孔径PCF传感模型,数值模拟了PCF材料中金属纳米薄膜厚度不同以及不均匀时所表现的吸收特性:当金属纳米薄膜的厚度为均匀的30 nm和40 nm时,分别在0.535μm和0.565μm处出现非常明显的吸收峰,且HEx11和HEy11两个模式完美简并;当有一个空气孔中的金属纳米薄膜厚度为30 nm,其他空气孔中的金属纳米薄膜厚度为40 nm时,HEx11和HEy11模式的损耗曲线明显不简并,能够表现出两种金属纳米薄膜厚度的吸收特性;模拟计算了所设计传感器不同测量方法所表达的灵敏度与分辨率。研究结果为PCF传感器中金属纳米镀膜的实际操作和使用提供了理论依据。

摘要：随机选取40例(头颈部组、胸部组、腹部组、盆腔组各10例)不同部位的Rapid Arc病例,首先导出所有病例首次治疗时位置验证产生的锥形束电子计算机断层扫描(Cone-beam computed tomography,CBCT)原始投影文件,用自行开发的锥形束CT图像处理工具(Cone-beam CT imaging toolkit,CITK)对CBCT投影进行散射校准并三维重建为0.5 cm层厚的断层CBCT图像;然后用Eclipse软件将计划CT图像与该病例对应的CBCT图像进行配准并将计划CT上勾画的靶区等结构映射到CBCT图像上保存;接着用相同的处方剂量和优化条件设计放疗计划,采用各自的HU-ED标定曲线进行剂量计算后生成剂量体积直方图(Dose volume histogram,DVH)并导出;最后计算所有DVH的剂量分布指数(Dose distribution index,DDI)值,用配对t检验分析两种方法的结果是否存在差异。结果显示,4组病例中只有胸部组病例有统计学差异(t=2.284,p0.05)。实验结果提示,在对CBCT图像进行有效的散射校准并标定对应的HU-ED曲线后,其可用于肿瘤放疗计划的剂量计算。

摘要：为了解决钢板表面缺陷视觉检测系统中图像处理的瓶颈问题,采用基于FPGA的嵌入式处理系统完成大数据量、实时、在线的处理任务,从而满足高速、宽幅、高分辨率的检测要求。嵌入式系统以Altera公司最新的StratixFPGA作为核心处理器,在分析FPGA专有的硬件结构基础上,对图像处理中的模板卷积算法进行了优化设计,采用Verilog语言对算法完成建模与实现,并在QuartusII平台进行了仿真验证。实验与算法仿真证明嵌入式处理系统的可行性与工程实用性,从而表面缺陷检测系统中的图像信息实时处理这一关键问题得以解决。

摘要：利用全矢量耦合模方程提出并分析了一种基于纤芯存在光致双折射的长周期光纤光栅的环境折射率传感测量方法.以波长为谐振波长的完全偏振光为入射波,通过分析不同环境折射率下输出光的偏振态在邦加球上与参考点间球面距离的变化测量环境折射率.分析表明,在环境折射率1~1.30范围内包层半径为20.75μm的长周期光纤光栅传感器线性特性良好,灵敏度为0.356/RIU,可应用于湿度和气体的折射率测量;该分析方法适用于其他类型的双折射长周期光纤光栅传感器的设计.

摘要：一般的光栅波导式头戴显示器因偏振敏感不能同时使用横电(TE)偏振光和横磁(TM)偏振光进行成像显示。为解决该问题,基于遗传算法与严格耦合波分析法提出了一种偏振不敏感光栅的设计方法。制作了偏振不敏感的光栅波导,进行了光栅波导的衍射效率测量实验。该光栅工作波长为532 nm。耦入光栅对TE偏振光的平均衍射效率从6.1%提高到了21.0%,对TM偏振光的平均衍射效率从13.7%提高到了40.5%,对非偏振光的平均衍射效率从9.9%提高到了30.7%。耦出光栅对TE偏振光的平均衍射效率从3.1%提高到了12.1%,对TM偏振光的平均衍射效率从0.8%提高到了10.7%,对非偏振光的平均衍射效率从1.9%提高到了11.4%。搭建了显示系统样机,测试表明显示效果清晰明亮。实现了30°×22°的大视场角,验证了偏振不敏感光栅波导设计方法和非偏振图像源在增强现实领域的可用性,为波导型增强现实系统的研究与发展提供一定的指导作用。

摘要：为了扩大传统剪切散斑干涉仪的检测视场,设计了一种反远距成像迈克尔逊式剪切散斑干涉系统。采用负透镜组与标准成像镜头组成反远距成像系统,分析了光路的成像参量,并利用ZEMAX软件进行了模拟;讨论了发散光路时间相移的非均匀性,采用等步长相移算法进行相位解算可以弥补非均匀误差;并对中心加载的橡胶平板进行了测量。结果表明,该系统能有效地扩大成像视场,采用3片焦距为-75mm的平凹镜片可以实现70°视场角的散斑干涉检测,通过调整平凹镜片的焦距和数量可以实时调整成像视场。