显微热成像系统微扫描误差修正理论与技术研究

发布时间：2020-05-09 22:39

【摘要】：显微热成像系统可以在不接触被测物体的情况下,对微小样品的形状和温度进行观测,因此在生物医学、科研实验等领域有着广阔的应用前景。前期本课题组研制了光学微扫描显微热成像系统,但系统的微扫描误差较大,对机械、光学加工精度要求严格,不利系统的产品化和实用化。为此,本文重新设计加工了一种新型高精度微扫描器,并与原有显微热成像系统进行一体化设计得到了高精度微扫描显微热成像系统。为进一步减小系统的微扫描误差,提高系统的空间分辨力,本文研究提出了两种减小微扫描误差的算法。首先,基于微扫描和机械设计原理,设计了一种新型高分辨力微扫描显微热成像系统。文中介绍了高精度微扫描器的工作原理,给出了相关的参数设计,并对系统设计加工的有效性进行了验证。其次,为进一步减小显微热成像系统的微扫描误差,本文提出了基于局部梯度的微扫描误差修正算法,仿真和实验研究结果表明,该算法提高了成像图像的质量,减小了系统微扫描误差,优化了系统性能。最后,将微扫描图像预处理思想引入到微扫描误差修正算法中,提出了一种基于图像预处理的微扫描误差修正算法,利用二阶过采样法将非标准2×2微扫描图像处理成标准2×2微扫描图像,然后基于局部梯度的微扫描误差修正算法,对微扫描图像进行重建及误差修正,使系统的空间分辨力得到进一步提高,微扫描误差得到进一步降低。本论文设计实现了一种新型高精度的微扫描显微热成像系统,仿真与实验结果表明系统整体设计的有效性。为减小系统微扫描误差,提高系统性能,提出了两种微扫描误差修正算法,仿真和实验结果表明,算法有效改善了系统的成像质量,提高了系统的空间分辨力。论文对高分辨力光电成像系统的设计具有重要的参考价值。通过进一步的硬件化,可望得到高分辨力、低成本、快速性好的显微热成像系统,具有广泛的应用前景。
【图文】：

1-2 InfraScope III 图 1-3 TVS-8 公司推出了快速扫描型红外显微镜，，该系统信号处理装置和显示装置组成。该系统可以用于波长为 6-12 m 的红外线[17]。的 Jasco 公司推出了 IRT7000 型多通道红外由软件控制显微镜完成对微小物体的温度检测统内部使用两种不同型号的焦平面探测器，4 所示。

图 1-5 新型红外热成像显微镜鲁克光谱公司推出了 Lumos 独立价比高，使用周期长，同时观测体样品也可以进行观测。图 1-6 布鲁克 Lumos 独立式红外显微出 FSV-GX7700 显微热成像系统镜，成像分辨力高达 8 m，可对超红外微区快速成像 Hyperion300 FPA 焦平面阵列检测器，图像的空
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;TH70

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;用于严苛环境的在线热成像系统[J];今日电子;2018年08期

2 ;热成像系统[J];光学仪器;2008年05期

3 程东杰,胡江华,高作钻,李清祥;热成像系统观察目标的发现概率与识别概率[J];激光与红外;1989年01期

4 顾聚兴;;用以增强视觉的热成像系统[J];红外;2009年01期

5 赵大鹏;时家明;汪家春;王启超;王伟;;偏振热成像系统的作用距离分析[J];红外与激光工程;2013年05期

6 王丽霞;热成像系统性能述评[J];航天返回与遥感;1995年04期

7 赵云燕;;英陆军“弯刀”侦察车改用热成像系统[J];现代兵器;1995年07期

8 树;新的热成像系统[J];红外;1999年01期

9 顺;;热成像系统[J];应用光学;1993年02期

10 郑道敏;;热成像系统在潜望镜上的应用[J];红外技术;1992年03期

相关会议论文 前7条

1 卓红艳;张蓉;陈涛;;基于不同静态性能的热成像系统视距估算[A];中国工程物理研究院科技年报（2002）[C];2002年

2 仇应华;赵琦;皮德富;;凝视热成像系统MTF测试技术研究[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2001年

3 吴颖霞;王小兵;;大气特性对热成像系统作用距离的影响分析[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2001年

4 金伟其;修金利;刘崇亮;王霞;徐超;;基于U形边框黑体光阑的三点辐射定标校正方法及其分析[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

5 崔建平;王吉晖;金伟其;白廷柱;高稚允;;焦平面热成像系统离散采样性能评价方法的研究[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

6 乔胜军;王德安;;测试焦平面热成像系统的目标源[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2001年

7 翟广宁;;红外透镜透射比测试方法研究[A];第十三届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 许杰;显微热成像系统微扫描误差修正理论与技术研究[D];燕山大学;2018年

2 许瑞霖;车载热成像行人检测性能改进方法的研究与实现[D];华南理工大学;2018年

3 顾海华;显微热成像系统微扫描理论与技术研究[D];燕山大学;2013年

4 吴伟龙;制冷显微热成像系统及图像处理研究[D];燕山大学;2013年

5 李元明;显微热成像系统的图像处理理论与技术研究[D];燕山大学;2014年

6 孙军月;应用神经网络智能测量热成像系统MRTD[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年

7 王静媛;微扫描显微热成像系统高分辨力图像处理算法研究[D];燕山大学;2016年

8 陈松林;图像增强技术对红外热成像系统性能影响的评价研究[D];北京理工大学;2015年

9 范宏波;基于288x4红外焦平面热成像系统盲元补偿的研究[D];昆明理工大学;2002年

10 孙建华;非制冷热像瞄具技术研究[D];南京理工大学;2007年

本文编号：2656848