本成果主要研究设计一款深海光学成像设备来解决深海底光线不足、水体浑浊及运动模糊等水下成像的难题。主要研究内容包括：深海光学相机及其机械手控制设备的研制；深海相机图像去噪算法的研发；高浑浊水体中图像可视化技术的开发；多目标检测算法的研究以及去运动模糊算法的设计。

本发明公开了一种高速弱光扫描成像系统。所述成像系统包括 线扫描模块和光斑整形模块；其中线扫描模块包括线探测器和成像镜 头；光斑整形模块，按照光路方向依次包括扩束单元和缩束单元；准 直光束通过光斑整形模块形成椭圆光斑，用于照明样品；样品产生光 信号，经所述线扫描模块的成像镜头聚焦后，被所述线扫描模块的线 探测器采集成像，样品和所述线探测器 1 相对运动扫描，所述线探测 器的扫描方向与椭圆光斑长轴垂直，椭圆光斑的长轴大于

1.痛点问题 1）人体软组织结构复杂力学性质和生理病理状态密切相关，尚需建立和采用合适的本构模型描述软组织在力学成像中的变形行为； 2）需要考虑反问题解的存在性、唯一性和稳定性，针对不同软组织建立鲁棒的反演方法。 2.解决方案 1）针对不同了软组织，考虑到典型生理和病理状态，建立了描述其准静态和动态变形特征的生物力学模型，揭示了生物力学成像中，软组织响应和力学特性之间的内在关联。 2）依据软组织力学响应和本构参数之间的关联，建立了针对典型软组织的反演方法，通过体模和在体实验验证了反方法的有效性。

光学相干层析术 (Optical Coherence Tomography，简称OCT) 利用宽带光波场的低相干性来探测被测组织内部不同深度处的散射光信号，是继超声波、X-CT、MRI技术之后的一种全新的医疗检测和成像技术，并被证实在临床医学中有着巨大的应用前景，已成为现代生物医疗仪器领域的一个极其重要的研究热点，在眼睛、耳鼻喉科、胃肠病、妇科、牙科等等医学领域有广泛的应用价值。 OCT技术的探测深度为1.5～2毫米，分辨率为几～十几微米，可非接触、无创、原位及实时地诊断表皮、上真皮

产品详细介绍万深RootGA根系动态生长监测分析和显微成像系统1、用途：定时自动成像雾培、水培、琼脂培养基培、土培、沙培的盆栽农作物根系，并动态监测其根系生长速度，动态跟踪根系细微结构、根尖数和根毛变化，以及根尖病变情况，宏观动态统计分析不同时刻点根系的整体发展变化，还可分析洗净根系情况，获得根系生长的动态数据，以便科学客观地评价植物生长质量相应关键因素，如分析：光照、水肥、温湿度环境对生长与抗逆性的影响。2、系统组成：多组的自动对焦800万像素多关节的大景深拍摄仪+背光套件+透明培养器皿套件，连续变焦单筒体视测量显微镜、500万像素显微相机、手动X-Y移动显微平台+上下光源，根系分析软件和电脑（酷睿i5 8400 CPU /8G内存/500G硬盘/1G显存/ 19.5”彩显/无线网卡）。3、 主要性能指标：1）多关节的大景深拍摄仪+背光成像套件可在植物侧面等位置上，在不同时刻点自动拍照跟踪监测根系，自动生成根系的整体发展变化和生长的动态数据，动态图示标记活体根系每天的新生长区和统计其对应的新生长根量，包括不同深度位置上的根量变化。系统具备对根系生长异常的预警机制。该动态跟踪分析的根系成像视野为240mm宽*380mm高，自动拍照分析的时间间隔0.5-48小时可调（若定时拍照时间点前接入电脑，即可自动启动拍照。1台电脑能自动轮巡监测10个视野以内的作物植株原位根系动态变化（标配默认提供4套动态生长监测成像硬件，若要实时监测10个视野的作物植株原位根系，需配10套拍照成像组件）。1分钟内自动拍完全部照片后，该监控电脑即可另做他用（不用被独占）。2）可按被监控根系分块区域图像显示根量随时间变化的密度热力图，各部位的变化精细度可由分块监控大小来自定义控制。根系软件能自动生成根系生长的视频，以便按时间节点来回溯查看。3）可对原位土培根系图像进行交互引导分析、锁定编辑根系路径、修正根系的长短、粗细、位置等。具有鼠标编辑点的跟随放大镜。能自动拼接多张原位根系图。4）可做洗净根系分析：1)根总长；2)根平均直径；3)根总面积；4)根总体积；5)根尖计数；6)分叉计数；7)交叠计数；8)根直径等级分布参数；9)根尖段长分布，10)可不等间距地自定义分段直径，自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积 等，及其分布参数；11)能进行根系的颜色分析，确定出根系存活数量，输出不同颜色根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积。12)能进行根系的拓扑分析，自动确定根的连接数、关系角等，还能单独地自动分析主根或任意一支侧根的长度和分叉数等，可单独显示标记根系的任意直径段相应各参数（分档数、档直径范围任意可改，可不等间距地自定义），并能进行根的分叉裁剪、合并、连接等修正，修正操作能回退，以快速获得100%正确的结果。13)能用盒维数法自动测根系分形维数。可分析根瘤菌体积在根系中的占比，以客观确定根瘤菌体贡献量。14)大批量的全自动根系分析，对各分析结果图可编辑修正。15)能做根系生物量分布的大批量自动化估算。16)能自动测量油菜、大豆等果荚的果柄、果身、果喙部分的粗细、长、弧长、玄高等参数。能自动测量各种粒的芒长。17)能测各类针叶的叶面积、长度、粗细。18)各分析图像、分布图、结果数据可保存，分析结果输出至Excel表，可输出分析标记图。5）可单筒体视显微镜500万像素彩色成像（最高可放大270倍），能自动拼接多张显微根系图，可分辨小至0.01mm的根毛，方便观察根际细微结构、根尖数和根毛变化，以及根尖病变情况；手动X-Y移动显微平台可二维扫描微观根系，获得超高分辨率的大幅面根系图像。

一、产品介绍        光电成像基础与应用实训平台包括CCD和CMOS两大方面，这两方面原理与应用是《光电技术》和《图像传感器应用技术》课程重要章节，也是教学的难点章节，因此，monxyuan开发了光电成像基础与应用实训平台。该平台采用搭建式、开放式设计，直观展现了线阵CCD、面阵CCD和CMOS的工作原理，并且设置了工程实际检测的实验，是学生理解和认识CCD和CMOS工作原理与实际应用的最理想的教学实验系统。 二、教学目的 1、了解并掌握线/面阵CCD和CMOS的原理； 2、了解线/面阵CCD和CMOS的软件使用方法； 3、了解并掌握面阵CCD和CMOS信号处理方法； 4、了解并掌握运用面阵CCD和CMOS进行尺寸测量和图像处理的方法； 5、了解并掌握学生掌握线阵CCD的几种典型的应用； 三、实验内容 1、面阵CCD 原理与驱动实验； 2、面阵CCD 数据采集与计算机接口实验； 3、面阵CCD 边缘与轮廓检测； 4、面阵CCD物体尺寸测量实验； 5、面阵CCD 图像的点运算； 6、面阵CCD 图像的几何变换； 7、面阵CCD 图像采集与参数设置； 8、面阵CCD 投影与差影图像分析； 9、面阵CCD 图像的滤波与增强； 10、面阵CCD 形态学处理； 11、面阵CCD 旋转与缩放； 12、面阵CCD 颜色识别与变换； 13、面阵CCD图像采集程序设计；  14、线阵CCD 工作原理与驱动波形观测； 15、线阵CCD 模拟输出信号的调整； 16、通过采集卡对线阵CCD的模拟输出信号进行A/D转换和数据采集； 17、通过软件浮动阈值对CCD的输出信号进行二值化处理； 18、利用线阵CCD 对物体尺寸进行非接触的实时测量； 19、利用线阵CCD 对物体的角度进行测量； 20、利用线阵CCD 测量物体的振动； 21、利用线阵CCD识别一维条形码； 22、利用线阵CCD扫描物体的二维图像； 23、利用外置相机进行实物尺寸测量 24、用硬件提取边缘信号的二值化 25、CMOS原理与驱动实验； 26、CMOS数据采集实验； 27、CMOS图像采集程序设计 28、CMOS用于边缘与轮廓检测实验； 29、CMOS用于物体的尺寸测量实验； 30、CMOS用于图像采集与参数设置实验； 31、CMOS用于投影与差影图像分析实验； 32、CMOS用于图像的滤波与增强实验； 33、CMOS用于颜色识别与变换实验； 34、扩展性实验     （1）通过提供的CPLD程序，学生可以了解CPLD对外围器件的控制；     （2）有能力的学生还可以自己编程来产生方波；     （3）通过提供的SDK和DEMO程序，编写程序来采集扩展相机的数字信号；     （4）利用扩展相机并编写软件进行其他如尺寸测量等实验等； 四、配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、实验软件1套； 3、实验录像光盘1套；    客户自行配置电脑及示波器    

设计了一种基于D-π-A型配体的金属-有机超分子盒。配体的电子结构赋予其同时具有良好的单光子吸收（OPA）和双光子吸收（TPA）的双路径发光特性。在配体与Cd(II)组装构筑的M2L2超分子盒中，配体的双路径发光得以保持，并通过金属中心的重原子效应，以及超分子组装中的π堆积和J聚集态得以强化、放大和优化。在该配位超分子盒材料中，不仅可以利用紫外(UV)或可见白光(WL)激发的OPA路径，同时可以有效利用低能近红外光(NIR)激发的TPA路径，经由不同激发单重态到三重态之间的能量转移过程，实现了蓝色荧光(F)、黄色磷光(P)、组合白光(WLE)、以及红色长余辉发光(LPL)的丰富发光现象。由此，在金属-有机材料中，首次获得了同时具有紫外、可见白光和近红外光的广谱光能蓄水池，并由此触发红色长余辉的多功能发光材料，可广泛应用于隐身、防伪、装饰、显示等不同领域。

红外吸收光谱技术基于捕获物质的红外“指纹”来获得物质成分和含量信息，其核心是红外光谱器件和高效紧凑红外光学系统,主要的应用之一是针对气体的传感检测,如有毒有害气体、温室效应气体以及呼吸气体成分和浓度的检测等。相比传统的单气体成分的检测,同时检测多种气体是降低检测成本的有效途径;相比针对未知气体采用实验室傅里叶红外光谱仪的检测，可以现场检测的微小型化红外光谱仪具有更实用且成本更低的优势。另外, 越来越多的场景需要探测精度达到ppb 或亚ppm 精度的高精度气体检测,如有毒有害痕量气体、呼吸气体肺癌早期诊断、果蔬存储中具有催熟剂作用的微量乙烯气体释放的检测等。 现有红外气体传感技术中，基于激光光源的气体传感器虽然易于达到ppb级的高精度检测，但是激光传感器成本昂贵，而低成本的基于热光源的红外气体传感器虽然成本较低，但是却存在精度低的问题。 为了解决上述的精度和成本痛点问题，本成果掌握了高功率热红外光源、可级联长光程气体吸收池、多通道红外探测器和可调谐红外探测器以及多通道微弱信号数字锁相放大检测等技术，开发一系列探测精度到100ppb 以下的多通道红外气体传感器和演示模组，以及基于可调滤波器的小型化红外光谱仪，展示了集成多组分气体检测和现场未知气体成分的光谱仪检测能力，具有高精度和低成本优势，以及小体积和低功耗特点。 （１）高功率热红外光源：MEMS 热光源芯片阵列与微光学准直阵列集成，实现低发散角的高功率红外源。为实现高精度探测所需要的长光程气体吸收池提供足够的红外光能量。 （２）可级联长光程气体吸收池：高精度气体检测需要米级长光程池。现有长光程气体池主要有怀特池、Herriott 型、Chernin 型以及环形吸收池，配合低发散角的激光光源。但是这些吸收池结构复杂，装配难度高，成本高。自主提出的可级联气体池结构简单，光学效率高，且中心对称，加工和装配成本低。 （３）多通道红外探测器：不同敏感波长的红外探测单元集成在同一衬底上，构成多通道器件，可共用一个气体池和光源，节省器件，降低了成本，同时节省了体积和功耗。 （４）可调谐滤波器：采用电调FP 腔和单探测器可以动态选择透射波长进行探测。具有在一定波段内连续扫描实现红外光谱仪的功能，也可以随机定位某个特定波长探测，灵活性强。除了用于已知气体成分的浓度检测，还可用于对含有未知气体种类的应用场景进行气体检测。另外，大口径的压电驱动可调滤波器可用于电力开关柜SF6气体泄露、天然气管道气体泄露以及农作物长势和病虫害监测等场合的红外光谱成像检测。 （５）微小型红外光谱仪：红外光谱仪是在一个较宽的红外波段进行扫描以获取物质的光谱信息，借此探知物质的未知成分。传统的红外光谱仪体积大，主要在实验室使用。本技术采用FP 腔可调滤波器具有体积小结构稳定的特点，易于实现现场检测。 图1 四通道滤波聚焦单元、光学/探测器集成结构以及红外光谱探测器 图2  长光程气体池（平均光程>1米） 图3 可调光谱探测器-PZT压电陶瓷驱动FP腔可调滤波器及可调光谱 图4 红外气体传感器模组 【技术优势】 （1）基于表面微纳结构的窄带滤光片/微透镜阵列技术：实现覆盖中波和长波红外的宽波段滤光/聚焦结构，具有低成本制造优势。 （2）多通道红外探测器集成芯片技术：多通道滤波/聚焦阵列结构与红外探测单元阵列集成，实现多波长光谱探测芯片，具有低成本和小体积优势。 （3）可级联长光程池技术：适合热光源的米级光程气体吸收，实现低成本ppb 级红外气体探测。相比高精度的激光气体传感器，具有成本优势。

本发明公开了一种液晶基红外波束偏振控制芯片，包括芯片壳体(4)以及位于该芯片壳体(4)内的阵列化液晶偏振控制结构(3)；芯片壳体(4)上设置有第一驱控信号输入端口(1)，第二驱控信号输入端口(2)，第三驱控信号输入端口(5)，第四驱控信号输入端口(6)。红外光波进入芯片的阵列化液晶偏振控制结构后，按照液晶偏振控制结构的阵列规模和排布情况被离散化为子波束阵。子波束与受控电场激励下的液晶分子相互作用，被执行水平、垂直、4

基于InGaAs-APD的超灵敏高速光电探测模块，探测波段覆盖900 -1700 nm，探测效率最高可达25%。采用先进的正弦频谱滤波技术，支持GHz以上的单光子探测。此外，得益于先进的噪声抑制和弱信号处理技术，GHz 单光子探测器在如此高的工作频率下依然可以保持5×10-6/pulse的暗计数水平，以及小于5%的后脉冲概率。而多通道GHz单光子探测器的集成，可实现高速的光子数可分辨探测，拓展量子探测器的动态范围。 相关技术指标： 通道数： ≥4 工作频率：1-2.5GHz 探测效率：1-25% 连续可调 暗计数： 工作频率1-1.5GHz：≤ 5×10-6/pulse 工作频率2-2.5GHz：≤ 1×10-5/pulse 后脉冲： ≤ 5% 死时间： 3 ~ 10 ns (暗计数后脉冲指标均在10%探测效率下测得) 技术创新点： 国际上首次提出“一种低时间抖动低噪的吉赫兹单光子探测方法”，通过频谱分析的方法将低通滤波和平衡相结合，实现了高速高性能InGaAs APD单光子探测，被国内外单光子探测领域的专家同行广泛引用。基于该技术所研制的GHz单光子探测器通过华东电子测量仪器研究所光电计量校准中心（国防科技工业光电子一级计量站）鉴定检测，性能指标达到国际同类仪器先进水平。“单光子探测关键技术与仪器开发”获2012年上海市科技发明二等奖（第十完成人）此外，在此基础上，将室温单光子探测的速率提升到GHz以上，与国际水平相对比，工作频率提升到了1.5GHz，后脉冲误计数概率亦有所下降，探测效率为21%时，后脉冲概率仅为1.4%。