国家自然科学基金(60532090) 作品数:34 被引量:85 H指数:5 相关作者: 牛憨笨 罗述谦 郭金川 李辉 赵志刚 更多>> 相关机构: 深圳大学 首都医科大学 华中科技大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 北京市自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 医药卫生 机械工程 自动化与计算机技术 更多>>
CMOS图像传感器LUPA-4000具有开窗读出功能成像系统的实现 被引量:4 2010年 针对高端面阵CMOS图像传感器LUPA-4000驱动时序的特点,通过设计一套基于FPGA和ARM的成像系统,实现了LUPA-4000开窗读出功能。LUPA-4000工作模式、开窗位置及大小等拍照参数均可经上位PC机设置后,通过以太网发送至FPGA。所获取的图像信息在PC机中存储,并可按照实际窗口大小转换为bmp格式后进行显示。本文对在实现开窗功能过程中需要解决的三个主要问题:拍照参数的传递、LUPA-4000驱动时序的FPGA实现以及PC机端图像数据的格式转换,都进行了详细的描述。 赵志刚 郭金川 杜杨 黄建衡 牛憨笨 王健关键词:成像系统 CMOS图像传感器 VERILOG 开窗 JAVA 硬X射线光栅微分干涉相衬成像两步相移算法的理论与实验研究 被引量:4 2013年 针对硬X射线光栅微分干涉相衬成像在实际应用中对低辐射剂量和快速获取图像的要求,通过对实验系统的理论分析和参数优化设计,采用了两步相移算法用于提取物体相位信息.这种方法可以有效降低X射线对物体的辐射剂量,大大提高恢复相位信息的速度,为X射线光栅相衬成像在未来的医疗和工业中的应用奠定基础. 杜杨 雷耀虎 刘鑫 郭金川 牛憨笨一种基于菲涅尔衍射的边缘检测算法 被引量:10 2006年 利用菲涅尔衍射模型导出了一种新的边缘检测算法.为了克服菲涅尔衍射计算复杂的缺点,该方法被简化为一种线性卷积滤波器.通过与Sobel、Log和Canny三种边缘检测算子比较,可以看出新方法的结果与Canny算子相当且更加符合人类的认知.此外,在含有丰富细节和微小变化的区域,新方法可以取得更好的结果. 刁麓弘 于斌 李华关键词:边缘检测 菲涅尔衍射 复值函数 CANNY算子 基于微焦斑源X射线传播的相衬成像模拟 被引量:6 2007年 从标量衍射及部分相干光衍射理论出发,结合硬X射线特点,建立基于微焦斑X射线源的衍射成像模型.该模型将Fresnel积分运算转换到空间频域,利用快速傅里叶变换计算衍射光场.根据部分相干光理论分析,有限大小光源的物体衍射光场为光源光强分布与点源所形成的物体衍射光场的卷积,将卷积运算转换到空间频域并利用快速傅里叶变换算法提高运算速度.模拟衍射结果表明,物体到X射线源的距离、X射线光子能量以及X射线源焦斑尺寸均影响自由空间传播相衬成像系统的图像衬度.研究结果有助于X射线相衬成像系统的设计和性能优化. 刘鑫 郭金川 牛憨笨关键词:X射线衍射 快速傅立叶变换 相衬成像 Studying a kind of portable ultra-bright microfocus x-ray source 2009年 This paper studies the properties of a kind of portable ultra-bright microfocus x-ray source with the Monte-Carlo method in detail. The new x-ray source consists of an electron-emission system, an electrostatic focusing system and a metal target. A crystal Lanthanum Hexaboride cathode, a Wehnelt grid and an extracted electrode compose the triode electrode electron-gun system. Two equal radius cylinder electrodes form the focusing system. The key factors determining the focus properties of the electron beam such as the ratio Dw/H, grid bias Vg, and the properties of the extracted electrode arc numerically studied. The calculated results reveal that when Dw/H, Vg, the length of the extracted electrode, and the distance between the grid and the extracted electrode equals 5, q).6 kV, 10 mm, and 8 mm respectively, the electron beam focal spot can be concentrated down to 9 μm in radius and a reasonable focal length about 72.5 mm can be achieved, at the same time, the cathode emission currents can be as high as 30 mA. 王凯歌 王雷 牛憨笨基于衍射增强成像的肝纤维化图像多参数纹理特征分析 被引量:2 2009年 目的根据硬X射线衍射增强成像工作原理,利用其图像的空间高分辨率和高相位衬度特征,对实验所获得的大鼠正常肝图像及肝纤维化图像进行纹理特征分析,探求其微观结构变化,为计算机辅助诊断提供新手段。方法本次实验在北京同步辐射装置(BSRF)4W/1A光束线形貌站完成,样品为离体大鼠正常肝及由人血白蛋白诱导的免疫损伤性肝纤维化标本,记录介质为FujiIX80胶片。本文计算了感兴趣区域图像的纹理特征参数,以及计算同一类型不同纹理参数间的相关系数,对纹理参数的波动趋势进行了初步分析。结果结果表明,正常及肝纤维化组织在相衬图像上差异较明显,可以通过逆差距、惯量、差的均值以及差的熵这四种纹理参数区分开,其中,后三种纹理参数的波动趋势类似,与逆差距正好相反。结论基于硬X射线衍射增强原理的肝纤维化图像可以通过分析纹理特征来识别其病变,可以用于辅助医生诊断。 王雪艳 李辉 罗述谦关键词:肝纤维化 纹理分析 光助电化学刻蚀法制作大面积高深宽比硅深槽 被引量:2 2010年 为解决用光助电化学刻蚀法制作大面积高深宽比硅深槽过程中出现均匀性差的问题,在分析了传统光助电化学刻蚀装置中存在的不足的基础上,设计并制作了一套新型大面积光助电化学刻蚀装置.该装置通过特殊设计的花洒式溶液循环机构和水冷隔热系统,解决了大面积硅片在长时间深刻蚀过程中出现的溶液升温和气泡堆积的问题.借助这套装置能够实现127 mm(5 inch)及以上大面积硅片的均匀深刻蚀.同时,通过采用以0.01 A/min的速率逐步增加刻蚀电流的方法,来补偿侧向腐蚀对槽底电流密度的影响,保证了整个刻蚀过程中硅深槽形貌的一致性.最终在整个127 mm硅片上制作出了各处均匀一致的硅深槽,深度达60μm、深宽比在20以上. 赵志刚 牛憨笨 雷耀虎 郭金川关键词:高深宽比 均匀性 衍射增强成像相位信息提取与融合研究 被引量:1 2008年 众所周知,衍射增强成像(diffraction enhanced imaging,DEI)是一种功能强大的相位衬度成像技术,对于软组织来说,它能获得比基于吸收的传统X射线成像技术更高的衬度,并且能获得几乎不受散射影响的吸收像和折射像,而多图统计法(multiple image radiography,MIR)则是在统计分析的基础上,对DEI进行改进而发展起来的新方法。和DEI方法相比较,由于MIR方法更不易受噪声的影响,同时能获得额外的小角散射像,而小角散射像则能显示物体的微观结构,因此,MIR方法能同时获得吸收像、折射像和小角散射像3种图像。另外,通过对吸收像、折射像和小角散射像进行融合,还能够在一幅图像中显示物体的多种信息。利用MIR方法获得生物样品3种相位信息图像,并对3种相位信息进行融合实验的结果表明,MIR图像能够清楚地显示出生物样品的内部细节和结构。 胡春红 赵涛 李辉 王雪艳 赵新颜 罗述谦关键词:图像融合 复色光源X射线光栅衍射效率 被引量:1 2008年 基于Fresnel衍射理论,分析了复色光源X射线光栅衍射效率.研究了X射线光栅不同材料、不同槽深、源的谱分布及不同占空比对衍射效率及成像质量的影响,给出这些参量的选择方法.主要考虑了各种参量对光栅0级及1级衍射强度的影响.发现高Z元素的物质不适合做X射线光栅材料,低Z元素Be、Si、Al及有机物PMMA等较适合18-30keV波段的X射线光栅.源的谱分布决定了光栅槽深选择.数值计算给出了Si光栅各种参量的具体值. 刘鑫 郭金川 桂建保 牛憨笨关键词:衍射效率 占空比 基于同步辐射光源的DEI技术在豚鼠耳蜗成像中的应用 被引量:7 2006年 基于同步辐射光源和单色晶体-分析晶体系统的硬X射线衍射增强成像(diffraction en- hanced imaging,DEI)是一种对X射线相位信息进行成像的有效方法.利用分析晶体微弧度量级的角敏感性,DEI可以对X射线穿透样品时产生的透射光、折射光和散射光分别进行成像,大大提高了硬X射线成像的像衬度和空间分辨率.在北京同步辐射装置(Beijing synchrotron radiation fa- cilities,BSRF)形貌学实验站,文中应用DEI方法对豚鼠耳蜗进行成像,获得了一系列的DEI图像;并在此基础上计算得到了表观吸收像和表观折射像.DEI图像清晰显示了耳蜗的整体结构和内部细节,甚至包括细胞水平的结构,如内外毛细胞的静纤毛和Hansen细胞边缘等.DEI图像具有高衬度、高分辨率和明显的边缘增强等特点,在生物、医学研究和临床应用中有广阔的前景. 尹红霞 刘波 高欣 高秀来 罗述谦关键词:耳蜗 微细结构 同步辐射光源