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离焦图像法颗粒多参数在线测量技术

化工进展 2024年第2期43卷 586-592页

作者：周骛龚文超徐日辛上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

图像法颗粒在线分析技术可以获得稀疏颗粒两相流中颗粒相的速度、粒度以及数目浓度等参数及其三维分布,具有非侵入、系统操作简便、结果直观等优点,但由于成像系统景深有限,易导致成像的离焦模糊,阻碍了其在颗粒在线测量方面的应用。然... 详细信息

图像法颗粒在线分析技术可以获得稀疏颗粒两相流中颗粒相的速度、粒度以及数目浓度等参数及其三维分布,具有非侵入、系统操作简便、结果直观等优点,但由于成像系统景深有限,易导致成像的离焦模糊,阻碍了其在颗粒在线测量方面的应用。然而颗粒图像的离焦模糊程度其实蕴含了颗粒的深度位置等信息,利用离焦模糊进行颗粒关键参数测量的技术逐渐得到研究人员重视。本文回顾了离焦图像法颗粒多参数测量的发展历史,简述了三种典型的离焦法(基于单相机的特殊光阑法和像散法,以及基于双相机的异像距法)颗粒深度位置测量原理,分析了不同方法的优劣势,指出在深度学习等先进图像处理算法的加持下,离焦图像法有望在颗粒在线测量领域得到更加广泛应用。

关键词：图像法离焦速度粒度颗粒测量

通过调整Maltase视标边缘RGB像素模拟图像离焦性质对人眼调节反应和瞳孔直径的影响

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中华眼视光学与视觉科学杂志 2023年第3期25卷 167-173页

作者：马路徐琼李岩王凯赵明威北京大学医学部医学技术研究院、北京大学人民医院眼科、眼视光中心、眼病与视光医学研究所、视网膜脉络膜疾病诊治研究北京市重点实验室、北京大学医学部眼视光学院北京100044

目的:探究通过调整Maltase视标边缘RGB像素模拟图像离焦性质对人眼调节和瞳孔直径的影响。方法:横断面研究。随机纳入23例就读于北京大学医学部的健康大学生(男10例,女13例),年龄(21.5±1.3)岁,等效球镜度(-2.53±1.13)D。在1块LCD屏的... 详细信息

目的:探究通过调整Maltase视标边缘RGB像素模拟图像离焦性质对人眼调节和瞳孔直径的影响。方法:横断面研究。随机纳入23例就读于北京大学医学部的健康大学生(男10例,女13例),年龄(21.5±1.3)岁,等效球镜度(-2.53±1.13)D。在1块LCD屏的中央随机呈现14个边缘RGB像素经过调整的Maltase视标。每位受检者分别完成这14个注视任务,每个任务的时长为3 min,使用开放视野红外验光仪连续测量注视过程中的调节反应和瞳孔大小。实际调节反应值与调节需求的差值为调节误差,以实际调节反应值的均方根(RMS)作为调节微波动。采用重复测量方差分析和由Bonferroni校正的事后两两比较来评估Maltase视标的极性、离焦性质和边缘RGB类型对调节误差、RMS值和瞳孔直径的影响。结果:视标边缘RGB像素对调节误差的影响不显著。RMS值在正极性和负极性时分别为(0.22±0.08)D和(0.27±0.11)D,差值为0.05 D(95%置信区间:0.03~0.06)D,差异有统计学意义(P离焦性质和边缘类型对瞳孔直径的影响均有统计学意义(极性:F=19.41,P离焦性质:F=6.42,P=0.019;边缘类型:F=8.89,P=0.005)。极性和离焦性质的交互作用对瞳孔大小有显著影响(F=8.59,P=0.008)。结论:人眼对于视标的极性和其模拟的视网膜正负离焦性质是敏感的,注视正极性视标相较于注视负极性视标表现出更小的RMS值和瞳孔直径。调整Maltase视标边缘RGB像素对瞳孔直径的影响大。

关键词：调节调节误差调节微波动离焦 RGB颜色通道

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基于相位移编码圆的相机离焦快速标定方法

光学技术 2021年第4期47卷 494-499页

作者：王沛钟凯颜福鹍翟欢李中伟华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 华中科技大学体育学院武汉430074

针对大范围视觉系统相机标定难度大、效率低的问题,提出了一种基于相位移编码圆的相机离焦快速标定方法。该方法首先通过相位移编码圆实现离焦状态下的特征点提取;利用标靶空间位置信息构建出单目相机的目标函数,并采用非线性最小二乘... 详细信息

针对大范围视觉系统相机标定难度大、效率低的问题,提出了一种基于相位移编码圆的相机离焦快速标定方法。该方法首先通过相位移编码圆实现离焦状态下的特征点提取;利用标靶空间位置信息构建出单目相机的目标函数,并采用非线性最小二乘法求解相机的内部参数;通过建立双目系统的目标优化函数解析出相机系统的外部参数。该方法无需移动相机或标靶,通过拍摄3幅相位移圆图像,即可完成大范围视觉系统相机离焦状态下的快速标定。经实验验证:标定焦距偏差在0.5%以内,逆向投影误差最大为0.33pixel,解决了大范围视觉系统相机标定难度大、效率低的难题。

关键词：光学测量大范围视觉系统相机标定离焦相位移编码圆

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水下高压焊接中摄像系统的离焦现象及校正

上海交通大学学报 2016年第10期50卷 1618-1621,1626页

作者：黄继强黄军芬薛龙邹勇北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室北京102617

从折射率的角度出发,分析了水下高压焊接过程中摄像系统的焦面偏移(离焦)现象,以及温度和环境压力对折射率的影响规律;同时,结合实际的高压焊接实验设计了自动调焦系统,采用离散余弦变换方法构造频谱评价函数作为图像评判依据,以改进的... 详细信息

从折射率的角度出发,分析了水下高压焊接过程中摄像系统的焦面偏移(离焦)现象,以及温度和环境压力对折射率的影响规律;同时,结合实际的高压焊接实验设计了自动调焦系统,采用离散余弦变换方法构造频谱评价函数作为图像评判依据,以改进的爬山搜索算法作为自动调焦算法,并通过实验加以验证.结果表明,所设计的水下高压焊接摄像自动调焦系统能够解决高压焊接摄像的离焦问题,并获得较为清晰的高压焊接电弧图像.

关键词：水下焊接高压焊接摄像系统离焦校正

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关于离焦镜片

中国眼镜科技杂志 2024年第3期 83-85页

作者：赵雪媛北京大学人民医院眼视光中心

临床工作中遇到家长咨询“孩子已经近视了,年龄太小戴不了角膜塑形镜,有没有能干预度数增长的框架眼镜呢?”面对这一问题,诸多经验丰富的视光师会推荐家长选择离焦镜片。

关键词：框架眼镜角膜塑形镜镜片离焦视光师

离焦位置任意波长透射波前Zernike系数算法研究

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光子学报 2018年第7期47卷 101-108页

作者：张齐元韩森唐寿鸿王全召姜志华长春理工大学光电工程学院长春130022 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 苏州慧利仪器有限责任公司江苏苏州215123 苏州维纳仪器有限责任公司江苏苏州215123 上海市计量测试研究院机械与制造计量技术研究所上海201203

基于Zernike多项式波前拟合法,提出计算离焦位置任意波长透射波前Zernike系数的算法,在聚焦位置Zernike系数基础上补偿离焦距离内Zernike系数变化量.以典型的消色差望远物镜为例,根据设计波长及权重优化其工作位置,计算不同波长的聚焦... 详细信息

基于Zernike多项式波前拟合法,提出计算离焦位置任意波长透射波前Zernike系数的算法,在聚焦位置Zernike系数基础上补偿离焦距离内Zernike系数变化量.以典型的消色差望远物镜为例,根据设计波长及权重优化其工作位置,计算不同波长的聚焦位置与工作位置的离焦量,使用该算法验证消色差系统工作位置任意波长Zernike系数.与在工作位置直接使用Conrady-Zernike公式对比表明,该算法对于与位置有关的Zernike系数计算效果明显,Z1的绝对误差由6.78降低到了1.41,Z4的绝对误差由6.83降低到了1.45.

关键词：波前检测 Zernike系数离焦波长消色差

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离焦飞秒激光在硅上烧蚀的研究

离焦飞秒激光在硅上烧蚀的研究

作者：曹汉元华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着科学技术和工业水平的不断进步,激光加工技术已经发展到了微米、纳米级别,飞秒激光加工因其操作简单、效率高和加工精度高的特性广泛地被应用在科学研究、医学和工业制造领域。飞秒激光烧蚀是飞秒激光加工的基础,飞秒脉冲由... 详细信息

近年来,随着科学技术和工业水平的不断进步,激光加工技术已经发展到了微米、纳米级别,飞秒激光加工因其操作简单、效率高和加工精度高的特性广泛地被应用在科学研究、医学和工业制造领域。飞秒激光烧蚀是飞秒激光加工的基础,飞秒脉冲由于脉宽极短,峰值功率极高,相比于长脉冲加工带来了诸如加工精度高、热影响区小等优势,烧蚀现象和机理也比较复杂,近年来被广泛地研究和讨论。本文基于飞秒激光在单晶硅上的单脉冲和多脉冲实验,在焦面、前焦面和后焦面上研究不同激光参数、环境参数对表面烧蚀的影响。测量单晶硅的烧蚀阈值,研究不同脉冲能量下非晶化、氧化和烧蚀现象,寻找最优加工参数。飞秒激光离焦划线的过程中,观察到了均匀非晶化白线的产生和二次扫描重结晶的现象;飞秒激光离焦打点的过程中观察到了因为强聚焦产生的等离子体而干扰后续脉冲造成光斑扭曲的现象,发现了两种不同类型物镜下产生的同心环结构和两种不一致的实验现象,通过仿真和巧妙的实验对这些现象进行推理和论证,认为这些现象和差异是透镜衍射和球差造成的结果;在使用油镜进行离焦飞秒激光烧蚀研究的过程中,我们同样发现了类似的同心环结构,认为这是由于第二个脉冲穿过由第一个脉冲在高度黏性液体中产生的气泡时,通过折射和干涉作用形成的。

关键词：飞秒激光飞秒激光烧蚀硅离焦非晶化同心环油镜

负透镜诱导豚鼠离焦性近视眼视网膜组织中补体C1q和C3的表达

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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中华实验眼科杂志 2015年第3期33卷 237-240页

作者：高婷婷阳雪龙琴中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院眼科北京100730

背景高度近视严重危害视功能,探究其发病机制有助于疾病的预防和治疗,是眼科领域的重要研究方向之一.补体系统参与病理性近视的发生和发展,但近视眼视网膜中补体成分的变化研究较少.目的观察负透镜诱导豚鼠离焦性近视发生时视网膜组... 详细信息

背景高度近视严重危害视功能,探究其发病机制有助于疾病的预防和治疗,是眼科领域的重要研究方向之一.补体系统参与病理性近视的发生和发展,但近视眼视网膜中补体成分的变化研究较少.目的观察负透镜诱导豚鼠离焦性近视发生时视网膜组织中补体C1q和C3表达的变化. 方法将12只出生3d的有色豚鼠按随机数字表法分为正常对照组和透镜诱导组,透镜诱导组豚鼠的左眼用-10D聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）镜片缝合在眼周皮肤4周以诱导近视眼模型,作为透镜诱导眼,右眼用平光PMMA以同样的方法进行缝合作为对侧对照眼,正常对照组的右眼作为正常对照眼.诱导后4周测量各组豚鼠的屈光度,过量麻醉法处死豚鼠并分离视网膜,采用Western blot法检测各组豚鼠视网膜中C1q和C3蛋白的表达.结果实验后4周,透镜诱导眼、正常对照眼和对侧对照眼平均等效球镜屈光度（SE）分别为（-1.21±0.71）、（＋2.46±0.75）和（＋1.75±0.50）D,3个组间比较差异有统计学意义（F=51.55,P=0.69）,正常对照眼与对侧对照组间豚鼠的平均SE差异无统计学意义（q=2.62,P=0.08）,而透镜诱导眼豚鼠的平均SE明显高于对侧对照眼,差异有统计学意义（q=10.92,P＜0.01）;透镜诱导眼、对侧对照眼和正常对照眼视网膜组织中C1q和C3蛋白的表达量明显不同,差异均有统计学意义（C1q：F=8.810,P=0.003;C3：F=14.490,P＜0.001）,其中透镜诱导眼视网膜中C3和C1q蛋白表达明显高于对侧对照眼,差异均有统计学意义（C1q：q=4.14,P=0.01;C3：q=4.71,P=0.005）,而对侧对照眼视网膜中C1q和C3蛋白表达与正常对照眼间差异均无统计学意义（C1q：q=1.61,P=0.27;C3：q=2.82,P=0.07）.结论离焦性近视发生过程中存在视网膜组织的补体活化状态,补体过度活化可能参与近视的发生.

关键词：补体成分蛋白视网膜近视/病理生理学眼屈光新生豚鼠动物模型离焦

通过MRT观察配戴离焦镜片后视网膜周边离焦变化

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中国眼镜科技杂志 2023年第10期 128-131页

作者：黄瑞琴司静彬魏萨杨雪萍梁慧敏石家庄爱尔眼科医院

目的:通过多光谱屈光地形图(Multispectral Refraction Topography,简称:MRT)观察屈光参差患者配戴离焦镜片后视网膜周边离焦性质的变化。方法:患者双眼异性屈光参差,配戴单光镜片后右眼近视加深,双眼眼轴差距不断加大,双眼显示不同的... 详细信息

目的:通过多光谱屈光地形图(Multispectral Refraction Topography,简称:MRT)观察屈光参差患者配戴离焦镜片后视网膜周边离焦性质的变化。方法:患者双眼异性屈光参差,配戴单光镜片后右眼近视加深,双眼眼轴差距不断加大,双眼显示不同的离焦状态,导致屈光参差加大,为了延缓近视发展,右眼验配离焦功能镜片。结果:配戴半年后,周边视网膜由远视性离焦向近视性离焦转变,右眼除鼻侧有少量远视性离焦外,其余方向转变为近视性离焦,眼轴未增长,屈光参差得到控制。结论:MRT客观检测周边视网膜的离焦性质,可以提前预判近视发生、发展原因,进一步指导个性化的近视防控方案,并能评价近视防控方法的有效性。

关键词：屈光参差近视性离焦眼轴镜片客观检测多光谱