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无损检测 2

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特力阿扎维林 2

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颠覆性技术 2

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超分辨近场光学成像技术及其产业开发

吴世法

《中国工程科学》 2000年第2卷第2期页码 10-14

摘要：

超分辨近场光学成像技术是当前国内外一个重要的高新技术前沿课题，也将是我国21世纪初应该发展的一项高新技术产业。文中介绍了我国自1991年以来开拓研究的进展，探讨了国际学术界及产业开发中当前存在的主要问题，提出了各类超分辨扫描模式成像公式的乘法表达式，并作了分析比较。

关键词：超衍射权限分辨近场光学成像技术超分辨光学显微镜

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基于谐波的多光子扫描结构光照明超分辨显微成像

汪磊, 郑晓敏, 周洁, 王美婷, 陈嘉杰, 曾佑君, 许改霞, 王颖, 邱海霞, 邵永红, 屈军乐, 高志, 顾瑛

《工程（英文）》 2022年第16卷第9期页码 65-72 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.010

摘要：

本文提出了一种利用多光子非线性效应的多光子结构光照明超分辨显微成像（multiphoton-structured illuminationmicroscopy, mP-SIM）技术，可实现比线性SIM 更高的成像分辨率。通过扫描正弦结构的照明光激发样本产生多光子荧光信号或谐波信号，从而利用由光学非线性效应产生的非正弦结构信号光的谐波来提高分辨率。本文提出了mP-SIM 理论以重建系统的超分辨图像。对细胞内染色F-肌动蛋白和小鼠尾腱胶原纤维成像，进一步验证了mP-SIM 的超分辨成像能力。该方法不但适用于多光子荧光超分辨显微成像，而且适用于非标记的如SHG等超分辨显微成像；重要的是，该方法不需要特定的荧光团或高功率激发光，可直接用于商用mP显微系统来实现超分辨成像。

关键词：超分辨显微成像结构光照明超分辨显微成像多光子结构光照明超分辨显微成像 SIM 二次谐波产生（SHG）-SIM

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4Pi荧光超分辨显微术综述 Review

郝翔, 李依明, 傅爽, 李旸晖, 许迎科, 匡翠方, 刘旭

《工程（英文）》 2022年第11卷第4期页码 146-153 doi: 10.1016/j.eng.2020.07.028

摘要：

自20 世纪90 年代以来，持续的科技进步突破了光学显微镜的衍射极限，使三维超分辨显微成像技术得以实现。回顾这些历程，一个重要的里程碑是基于两个对置物镜的4Pi 显微架构及其超分辨版本的出现。鉴于此，本文综述了4Pi 超分辨显微术的近期进展。总体上，4Pi 超分辨显微镜为透明样品观测提供了一
种能够突破衍射极限、非侵入、各向同性的三维分辨率的技术手段。具体而言，本文针对目标开关和随机开关两个主要4Pi 超分辨显微术版本，讨论了它们的架构、原理、应用和未来发展趋势。

关键词：荧光超分辨显微术超分辨成像 4Pi超分辨显微术 isoSTED 4Pi-SMLM

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超分辨光学显微镜：原理、仪器与应用 Special Feature on Precision Measurement and Inst

Bao-kai WANG, Martina BARBIERO, Qi-ming ZHANG, Min GU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第5期页码 608-630 doi: 10.1631/FITEE.1800449

摘要：本文综述了超分辨显微镜的基本原理、技术成就和仪器应用，讨论了超分辨显微镜在成像以及其他方面的应用。

关键词：超分辨；成像；光学显微镜

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计算成像领域新理论和新方法 Review

Xue-mei HU, Jia-min WU, Jin-li SUO, Qiong-hai DAI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第9期页码 1207-1221 doi: 10.1631/FITEE.1700211

摘要：计算成像学从光传播和信息传递角度为光的整个成像过程建模，将计算能力引入传统光学成像，旨在突破视觉信息记录的局限。计算成像领域的进展，促进了不同基础学科和应用学科的发展。我们概述了计算成像领域的基本原则和方法、发展过程及其在科学发展中起到的重要作用，从视觉信号的不同维度——包括空间、时间、角度、光谱、相位——分别综述了计算成像领域最新和最先进的研究进展，并讨论了该领域有发展前景的研究方向

关键词：计算成像；多维多尺度；超分辨；飞秒成像；3D重建；超光谱成像

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超分辨显微成像技术中的计算方法 Review

Zhi-ping ZENG, Hao XIE, Long CHEN, Karl ZHANGHAO, Kun ZHAO, Xu-san YANG, Peng XI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第9期页码 1222-1235 doi: 10.1631/FITEE.1601628

摘要：超分辨显微成像技术已广泛应用于多个领域。其中，计算方法的优化和提升，对超分辨显微系统成像质量优化至关重要。本文综述了目前主流超分辨显微技术采用的计算方法，包括反卷积显微技术、基于偏振的超分辨显微技术、结构光照明显微技术、图像扫描显微技术、超分辨光学涨落显微成像技术、单分子定位显微技术、贝叶斯分析超分辨显微技术新计算方法的发展将有助于提升超分辨显微的成像效果，使其具备更好的分辨率、更高的精度和更快的图像处理速度。

关键词：超分辨显微；反卷积；计算方法

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基于片上波导的超灵敏探测与超分辨成像 Review Articles

庞陈雷,刘旭,陈伟,杨青

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第8期页码 1134-1149 doi: 10.1631/FITEE.1900211

摘要：本综述介绍基于芯片的波导生物传感和成像技术的最新研究进展，这些技术可显著降低系统复杂度。这些技术利用波导表面的近场倏逝场与周围样品产生相互作用，实现对被检测生物分子的高灵敏探测和微纳样品的高信噪比超分辨成像。相关检测与成像波导芯片的制作过程简单，且同传统半导体加工工艺兼容，具有大规模生产应用前景。通过与近年来快速发展的片上集成光源结合，这些技术为实现片上系统集成的生物分子检测和超分辨成像提供了可能。

关键词：导探测；波导成像；倏逝场照明；移频与频谱拼接

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MPIN：基于宏像素聚合的光场图像超分辨率网络 Research Articles

王歆雅1,马佳义1,高文静1,江俊君2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第10期页码 1299-1310 doi: 10.1631/FITEE.2000566

摘要：现有的大多数光场超分辨率方法不能充分利用角度信息，或者由于利用部分视图而产生不均衡的性能。为解决这些问题，本文提出一种基于宏像素表示的光场图像超分辨率聚合网络模型（称为MPIN）。在宏像素表示下，该网络通过扩展角度混洗层来提高宏像素图像的空间分辨率，有效避免了混叠。在合成和真实光场数据集上的大量实验表明，本文提出的方法在定性和定量上均实现了比现有方法更好的性能。

关键词：光场；超分辨率；宏像素表示

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超分辨率光谱位移传感"> 表面"彩虹"上的超分辨率光谱位移传感 Article

Lyu Zhou, Nan Zhang, Chang Chieh Hsu, Matthew Singer, Xie Zeng, Yizheng Li, Haomin Song, Josep Jornet, Yun Wu, Qiaoqiang Gan

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 75-81 doi: 10.1016/j.eng.2022.03.018

摘要：

高精度的亚波长光波操纵在光谱学、传感和医学成像中可实现令人兴奋的新颖应用。这些应用中理想的目标是可实现光谱信息片上分析的小型化光谱仪。特别地，对于基于成像系统的光谱传感机制，其关键挑战是如何实现精准的空间信息分辨（即波长偏移或生物、化学表面结合引起的空间位移），这类似于超分辨率成像所带来的挑战。本文中，我们报道了一种特殊的可以捕获“彩虹”的超表面，并将其应用于芯片光谱仪和传感器。结合超分辨图像处理，通过低设置4×光学显微镜系统可分辨出等离子体“彩虹”捕获超表面上35 nm范围内共振位置的位移，同时该超表面的面积小至0.002 mm^{2通过使用该低设置4×光学显微镜成像系统，我们展示了A549 外泌体的生物传感分辨率为1.92×109个∙mL⁻¹，并使用外泌体表皮生长因子受体（}

关键词： “彩虹”捕获超表面表面等离子体激元超分辨位移片上生物传感

HTML PDF 超分辨率光谱位移传感');" id="collect_35558"> 收藏

邵永红：基于谐波的多光子扫描结构光照明超分辨显微成像（2022年12月9日）

2023年02月01日

关键词：高端测量仪器

遥感和精准农业技术在作物病害检测与管理中的应用实例 Review

杨成海

《工程（英文）》 2020年第6卷第5期页码 528-532 doi: 10.1016/j.eng.2019.10.015

摘要：

长期以来，遥感技术一直被应用于作物病害的检测和地图绘制工作。在作物生长季节获得的机载和卫星图像不仅可以用于某些病害的早期发现和季节内管理，还可用于未来季节中复发性病害的管控。尽管传统的地毯式杀虫剂施用更适于对付能够迅速在田间传播的病害，然而，在作物病害稳定的情况下，精准农业中的变量控制技术（VRT）亦可以有针对性地对受感染地区的作物有效施用杀菌剂。本文简述了已用于作物病害检测和管理的遥感技术和精准农业技术。具体来说，本文详细阐明了利用机载技术、卫星图像和VRT在棉田中检测棉花根腐病（一种破坏性的土壤传播性真菌病）和绘制分布地图的原理，介绍了从图像中提取处方图以施用定点杀菌剂并有效控制作物病害的方法。本文介绍的案例和方法力图为研究人员、推广人员、种植者、作物顾问、农场设备和化学品经销商提供有关遥感检测和有效管理某些作物病害的实用指南。

关键词：作物病害机载成像高分辨率卫星成像棉花根腐病处方图变量控制技术

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局部高空间分辨率的应用适应性PET系统设计初探

刘晶晶,谢庆国

《中国工程科学》 2011年第13卷第10期页码 105-112

摘要：

研制成本可负担的高空间分辨率正电子发射断层成像（positron emission tomography，PET）系统在PET成像应用中具有决定性的意义，也是PET成像面临的关键性挑战之一。设想一种PET系统，能够根据应用的需求对不同性能的探测器进行布局，在一个具体时刻，对部分成像区域获得很高的性能，而在其他的区域获得普通性能。提出了一种应用适应性PET系统原型，由大部分普通固有空间分辨率的探测模块和少量更高甚至极端高固有空间分辨率的探测模块组成。研究了在含有连续放置的一段高固有空间分辨率探测模块的PET系统中，高性能模块的布局位置和数量对视场内不同位置点的空间分辨率的影响。

关键词：正电子发射断层成像应用适应性PET系统感兴趣区域局部空间分辨率不同性能探测模块

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智能电网状态估计中用于提高数据完整性的超分辨率感知技术 Article

梁高琪, 刘国龙, 赵俊华, 刘艳丽, 顾津锦, 孙广中, 董朝阳

《工程（英文）》 2020年第6卷第7期页码 789-800 doi: 10.1016/j.eng.2020.06.006

摘要：本文从智能电网状态估计数据完整性角度出发，将如何基于低频数据恢复高频数据的问题视为一个超分辨率感知（super resolution perception, SRP）问题。然后提出了一种新颖的基于机器学习的SRP方法，即超分辨率状态估计网络（super resolution perception net for state estimation, SRPNSE）来提高状态估计的数据完整性

关键词：状态估计低频数据高频数据超分辨率感知数据完整性

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荧光显纳镜在神经科学中的应用 Review

王杨云逗, 林剑, 张启明, 陈希, 栾海涛, 顾敏

《工程（英文）》 2022年第16卷第9期页码 29-38 doi: 10.1016/j.eng.2020.11.010

摘要：

荧光显纳技术提供了克服光学显微镜中衍射极限分辨率障碍的成像技术，从而开辟了生物医学成像研究领域（尤其在神经科学领域）。本文回顾了最重要的荧光显纳技术，包括描述了该技术在阐明蛋白质结构和流动性、神经活动过程中涉及突触参数的实时测定、三维成像和纳米级神经活动跟踪等方面的应用。

关键词：荧光成像衍射极限纳米级分辨率神经科学

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用于细胞成像的共聚焦内窥镜 Article

王家福,杨敏,杨莉,张云,袁菁,刘谦,侯晓华,付玲

《工程（英文）》 2015年第1卷第3期页码 351-360 doi: 10.15302/J-ENG-2015081

摘要：在过去的十年里，共聚焦激光扫描显微成像技术被引入内窥镜领域。共聚焦内窥镜使得对活体组织的显微观察能够达到与组织学样品的体外显微成像相当的放大倍数和分辨率。发展这种内窥镜的主要挑战在于具有微米级分辨率的显微成像光纤探头的小型化。笔者研制了一套基于光纤束，分辨率为1.4 μm，成像速度可达8 fps的共聚焦内窥镜系统。

关键词：细胞分辨率共聚焦内窥镜光学活检