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基于Z7的微型SAR实时成像系统设计

现代雷达 2017年第6期39卷 37-40页

作者：赵敬亮庄龙许道宝郑昱南京电子技术研究所南京210039

针对合成孔径雷达(SAR)的微型化发展需求,提出了一种基于Z7的微型SAR实时成像系统。该系统采用高度集成化及模块化设计,将传统的SAR综合处理单元集成在一块微型板卡上实现全部功能,包括信号产生、中频采样、信号处理、数据处理及数据记... 详细信息

针对合成孔径雷达(SAR)的微型化发展需求,提出了一种基于Z7的微型SAR实时成像系统。该系统采用高度集成化及模块化设计,将传统的SAR综合处理单元集成在一块微型板卡上实现全部功能,包括信号产生、中频采样、信号处理、数据处理及数据记录功能。在满足总体成像技术指标的前提下,减少了系统设备体积、重量及功耗,实现了微型SAR实时成像技术。该系统经过多个架次的微型无人机试飞验证,取得了令人满意的成像效果。

关键词：微型合成孔径雷达实时成像无人机

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超低空航空瞬变电磁实时成像方法研究

超低空航空瞬变电磁实时成像方法研究

作者：成鑫长安大学

学位级别：硕士

航空瞬变电磁法(Airborne Transient Electromagnetic简称ATEM)自上世纪50年代问世以来,获得了长足发展,目前被广泛用于矿产勘察、地下水探测、地质灾害调查等方面。作为一种重要的瞬变电磁法,航空瞬变电磁法近年来以其工作效率高、探... 详细信息

航空瞬变电磁法(Airborne Transient Electromagnetic简称ATEM)自上世纪50年代问世以来,获得了长足发展,目前被广泛用于矿产勘察、地下水探测、地质灾害调查等方面。作为一种重要的瞬变电磁法,航空瞬变电磁法近年来以其工作效率高、探测面积广、勘探成本低、能够应付复杂勘探环境等优点受到了越来越多国内外地球物理学者的关注。但是,目前航空瞬变电磁法在地下浅层工作中还存在许多亟待改进和解决的问题,这就是本文超低空航空瞬变电磁法研究的立足点。一方面以往航空瞬变电磁法在拥有探测广度大,勘探深度大和高效工作效率的同时,丢失了探测精度,对地下浅层异常地质体的分辨率也是如此。另一方面,常规地面瞬变电磁法对浅层异常体也有很好的分辨率,但采用人工的工作方式工作效率很低,勘探成本高,且对于地质环境复杂的探测区域,人员无法进入,工作无法进行。针对以上两点,超低空航空瞬变电磁法的研究对于航空瞬变电磁法应用领域的拓宽和高效解决实际生产任务有着重要意义。在前人研究的基础上,本文提出了适用于航空瞬变电磁的全域视电阻率定义方法,解决了传统视电阻率定义方法存在的问题。针对超低空航空瞬变电磁法在探测地面浅层方面的优势,本文对地下未爆弹等浅埋深小型异常体模型进行了三维FDTD正演研究,在对异常体电磁场分布特征,衰减曲线等对比的同时,进行航空瞬变电磁全域视电阻率定义,研究超低空航空瞬变电磁法在理论上的可行性。与此同时,以正演数据为基础,利用MATLAB编程语言的中的GUIDE工具进行超低空航空瞬变电磁实时成像软件界面编写,通过对正演数据进行实时成像,为将来生产实践中超低空航空瞬变电磁中进行数据现场采集现场成像做一定的基础。本文从一维航空瞬变电磁正演出发,通过对超低空航空瞬变电磁装置,探测原理,全域视电阻率定义方法等方面的研究,对几个典型的浅层异常体模型进行三维FDTD正演模拟,分析正演计算结果,从理论上证明了超低空航空瞬变电磁的有效以及可靠性。利用MATLAB语言的GUIDE工具编写以正演模型数据为基础的软件界面,实现了超低空航空瞬变电磁法探测的实时成像。

关键词：超低空航空瞬变电磁未爆弹三维正演实时成像

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多功能X射线实时成像系统的研制与应用

多功能X射线实时成像系统的研制与应用

作者：王连之湖南大学

学位级别：硕士

核反应堆利用核燃料裂变反应产生的热量发电,为保证核反应堆安全、稳定、有效的运行,反应堆采用堆芯相关组件与燃料组件配合使用来控制和调节反应堆的功率。为确保燃料组件单棒和相关组件单棒良好的热传导性能并避免毒物泄漏造成堆芯污... 详细信息

核反应堆利用核燃料裂变反应产生的热量发电,为保证核反应堆安全、稳定、有效的运行,反应堆采用堆芯相关组件与燃料组件配合使用来控制和调节反应堆的功率。为确保燃料组件单棒和相关组件单棒良好的热传导性能并避免毒物泄漏造成堆芯污染,棒的焊缝质量及棒内部构件质量和布局要求极高。多功能X射线实时成像系统的研制及应用的目的是为了研制一台同时满足燃料组件和相关组件单棒焊缝和单棒内部缺陷检测需求的设备。设备研制主要包括硬件和软件两大部分。硬件研制主要包括机械传动系统研制、铅房屏蔽防护设计、进出口检测料架设计,其中机械传动部分包括射线机移动机构、胶片传送机构和成像屏蔽机构。软件研制主要是电气控制系统研制,电气控制系统研制包括强电控制系统研制、PLC控制系统的研制,电气控制系统可实现对棒轴向传输的控制,多种检测功能切换的控制,操作简便灵活,实现对所有机械传动装置的移动速度以及移动位移的准确控制,移动精度可满足检测要求。在完成设备研制的基础上进行机械运行稳定性试验,包括物料传输和转移、各工作模式切换,验证设备机械设计及电气控制系统设计的合理性。通过两种成像模式下的拍片成像和平板成像测试,摸索成像焦距、曝光时间、曝光电压、曝光电流等参数对胶片拍片、电子拍片和实时成像效果的影响关系,并在同一参数反复多次开展重复性和稳定性试验,最终优选出满足要求的透照参数和检测方法。研究结果表明研制的多功能X射线实时成像设备通过控制系统能实现三种检测模式的自由切换,实现多功能操作。并通过检测参数试验,最终确定在胶片拍片模式下235KV,8m A,1分45秒作为最优参数,电子拍片模式下选定了150KV,5.2m A作为最终参数能够检测像质计上最小缺陷2-1T孔即0.254mm孔型缺陷,满足了AP1000堆芯相关组件单棒设计要求。

关键词：燃料组件相关组件多能能 X射线实时成像

HIV-1与CD4+T细胞F-actin相互作用的实时动态成像研究

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HIV-1与CD4+T细胞F-actin相互作用的实时动态成像研究

作者：任敏华中农业大学

学位级别：硕士

CD4+T细胞是HIV-1病毒侵染的重要宿主细胞,其肌动蛋白F-actin在HIV-1侵染过程中起着关键作用。然而,对于F-actin在HIV-1侵染过程中作用的理解,主要来自于体外生化实验、电子显微镜成像以及免疫组化等研究结果。迄今,还未能实现HIV-1病... 详细信息

CD4+T细胞是HIV-1病毒侵染的重要宿主细胞,其肌动蛋白F-actin在HIV-1侵染过程中起着关键作用。然而,对于F-actin在HIV-1侵染过程中作用的理解,主要来自于体外生化实验、电子显微镜成像以及免疫组化等研究结果。迄今,还未能实现HIV-1病毒侵染CD4+T细胞过程中与F-actin相互作用的实时动态成像。本研究基于对HIV-1病毒的荧光标记和CD4+T细胞F-actin的荧光标记,利用激光共聚焦荧光显微镜和超分辨SIM成像分析技术,实时、动态、超分辨可视化研究HIV-1与CD4+T细胞F-actin的相互作用。首先,在包含HIV-1全基因组的pNL4-3质粒中插入mCherry基因,构建mCherry与MA相融合的重组质粒pNL4-3MA-mcherry,并通过转染表达、纯化富集、表征验证,获得了具有侵染活性的mCherry荧光标记的HIV-1病毒颗粒。分离获取人外周血CD4+T细胞,转染pEGFP-C1-Lifeact质粒,实现了CD4+T细胞F-actin的荧光标记。其次,在HIV-1侵染CD4+T细胞过程中,利用激光共聚焦成像技术,在活细胞内实时动态研究F-actin的动态变化及其与HIV-1病毒相互作用过程。结果表明,HIV-1的吸附导致CD4+T细胞F-actin动力学过程发生改变,病毒加速了F-actin的解聚、聚合过程,通过这一途径,HIV-1病毒迅速与细胞发生膜融合,进入细胞。最后,利用超分辨SIM成像技术,进一步超分辨研究了HIV-1侵染CD4+T细胞过程中F-actin的动态变化和相互作用过程。与宽场荧光显微成像相比,超分辨SIM模式成像分辨率有显著提高,通过这种方式,我们能够更加精细的分析F-actin的解聚和聚合变化过程及其与病毒的相互作用。综上,本研究实现了HIV-1病毒与CD4+T细胞F-actin相互作用的单细胞动态实时超分辨成像,解析了病毒侵染与F-actin解聚、聚合过程的相互作用关系,对深入理解HIV-1侵染CD4+T细胞的过程与机制具有重要意义。

关键词： HIV-1 CD4+T细胞 F-actin 实时成像

近红外Ⅱb发射纳米探针用于高分辨率实时成像引导光热疗法提高抗肿瘤免疫

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近红外Ⅱb发射纳米探针用于高分辨率实时成像引导光热疗法提高抗...

2020年全国口腔颌面-头颈肿瘤学术大会暨中华口腔医学...

作者：黄彪胡俊李豪陈松孙志军张明曦崔然武汉大学化学与分子科学学院华中科技大学生命科学与技术学院武汉大学口腔医院武汉理工大学

研究目的:肿瘤血管的改变是肿瘤发生发展的重要标志,在很大程度上反映了肿瘤的治愈程度。因此,实时监测肿瘤血管在治疗过程中的变化,成为实施治疗的迫切需要。光热疗法(PTT)是一种很有前途的癌症治疗方法,引起了人们的广泛关注。到目前... 详细信息

研究目的:肿瘤血管的改变是肿瘤发生发展的重要标志,在很大程度上反映了肿瘤的治愈程度。因此,实时监测肿瘤血管在治疗过程中的变化,成为实施治疗的迫切需要。光热疗法(PTT)是一种很有前途的癌症治疗方法,引起了人们的广泛关注。到目前为止,在PTT治疗过程中缺乏精确的肿瘤血管可视化方法。

关键词：实时成像光热疗法 NIR-Ⅱ成像免疫激活微血管密度

来源： cnki会议评论

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单像素空间频域成像的实时化

中国激光 2022年第5期49卷 159-166页

作者：但迈刘美慧高峰天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室天津300072

本文提出了一种单像素空间频域成像的实时化方法,该方法可动态测量多波长下的空间频域漫反射图像,并快速重构光学参数。动态单像素成像采用交叠成像窗口方式,即只更新少数测量值来重建新一帧图像,其他测量值与前一帧共享,因此在相同的... 详细信息

本文提出了一种单像素空间频域成像的实时化方法,该方法可动态测量多波长下的空间频域漫反射图像,并快速重构光学参数。动态单像素成像采用交叠成像窗口方式,即只更新少数测量值来重建新一帧图像,其他测量值与前一帧共享,因此在相同的测量时间内可以获得传统方法两帧图像间的多帧中间状态图像,有效提高了单像素成像的帧率。针对空间频域漫反射图像的频谱分布,设计了圆形路径下单像素采样模板的测量顺序及成像窗口交叠长度,以保证动态成像过程中漫反射图像的直流成分和交流成分同步更新。为快速重构光学参数图像,提出一种基于区间优化和像素优化的快速查表法,该方法有效减少了传统查表法重构光学参数过程的冗余运算,提高了重构速度。使用搭建的单像素空间频域成像系统对所提方法进行了一系列仿体验证,结果表明,所提方法可以实现超过10frame/s的多波长漫反射图像的实时测量,并可以以低于2%的误差实时重构光学参数图像。

关键词：医用光学空间频域成像动态单像素成像快速查表法实时成像

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FMCW地基SAR实时成像处理技术研究

FMCW地基SAR实时成像处理技术研究

作者：杨子龙北京理工大学

学位级别：硕士

调频连续波SAR有结构简单、峰值功率低等特点,与传统的SAR相比,具有体积小、重量轻、成本低等优势,正在被越来越多的应用于民用和军事领域。本文对FMCW地基SAR的方位向降采样方法和实时成像处理技术进行了研究,主要内容包括以下几个方面... 详细信息

调频连续波SAR有结构简单、峰值功率低等特点,与传统的SAR相比,具有体积小、重量轻、成本低等优势,正在被越来越多的应用于民用和军事领域。本文对FMCW地基SAR的方位向降采样方法和实时成像处理技术进行了研究,主要内容包括以下几个方面:1.针对FMCW地基SAR的特点,对实时成像算法进行了研究,建立了单点目标的回波模型,为了满足系统高实时性及高精度的要求,采用了极坐标BP成像算法,并且针对实时实现改进了算法流程。2.针对FMCW地基SAR方位向过采样严重的问题,提出了均值滤波的方位向降采样方案,并进行了信噪比对比分析。针对方位向降采样对成像的影响,进行了仿真分析,给出了方位降采样倍数的选择条件,并通过实测数据进行了验证。3.研究了FMCW地基SAR实时成像处理技术。研究了多核并行任务划分与分配的原则,针对实时成像处理中的大点数FFT、实时操作系统、多核同步与通信等关键技术进行了研究。最后通过实测数据成像结果对比和实时性分析,验证了实时成像处理的准确性。

关键词： FMCW SAR 方位降采样实时成像

基于广义keystone和频率变标的微波光子ISAR高分辨实时成像算法

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雷达学报（中英文） 2019年第2期8卷 215-223页

作者：杨利超高悦欣邢孟道盛佳恋西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071 上海无线电设备研究所上海201109

微波光子雷达具有发射大带宽和高载频信号的能力,可实现2维高分辨的逆合成孔径雷达(ISAR)成像。研究相应的实时成像算法具有重要意义。但信号的高距离分辨率特点使得距离弯曲的空变性无法忽略,高载频特性使得相位历程的空变性无法忽略,... 详细信息

微波光子雷达具有发射大带宽和高载频信号的能力,可实现2维高分辨的逆合成孔径雷达(ISAR)成像。研究相应的实时成像算法具有重要意义。但信号的高距离分辨率特点使得距离弯曲的空变性无法忽略,高载频特性使得相位历程的空变性无法忽略,导致传统的多普勒域实时成像算法成像效果差。另外,计算量较大的波束域成像算法不适用于大数据量的微波光子雷达信号。因此该文提出一种高效率的微波光子ISAR高分辨实时成像算法,该算法首先利用广义楔石变换(GKT)提取特显点相位,进而由相位调频率反演目标横向速度,最后利用速度估计结果结合频率变标(FS)算法完成空变的距离弯曲校正和方位匹配滤波成像。仿真和实测数据的处理结果验证了该算法的有效性。

关键词：微波光子雷达 ISAR 实时成像横向速度估计频率变标

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星载SAR实时成像处理系统结构设计

兵工学报 2010年第S2期31卷 33-37页

作者：谢宜壮朱柏承汪精华北京大学信息科学技术学院北京100871 中国航天科技集团第五研究院北京100094

星载SAR的全天候、全天时、二维高分辨等优点使其成为最重要的对地观测手段之一,发展星载SAR的实时成像处理技术可以大幅提高卫星系统的快速反应能力。本文对DSP、FPGA和ASIC 3种可以应用在星载SAR实时成像处理系统中的技术途径进行了... 详细信息

星载SAR的全天候、全天时、二维高分辨等优点使其成为最重要的对地观测手段之一,发展星载SAR的实时成像处理技术可以大幅提高卫星系统的快速反应能力。本文对DSP、FPGA和ASIC 3种可以应用在星载SAR实时成像处理系统中的技术途径进行了比较分析,在此基础上,设计了一种异构并行的星载SAR实时成像处理系统结构,指出了该结构对于星载环境的适应性。通过将CS成像算法在该结构上进行算法分解与映射,在实时条件下给出了全系统多级流水线结构的实现方法,证明了该结构适合完成星载SAR的实时成像处理任务。

关键词：星载SAR 实时成像系统结构算法映射