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基于波动光学的显微光场成像点扩散函数

论文摘要

光场Micro-PIV通过Lucy-Richardson（L-R）算法对光场图片进行反卷积重建,从而获得示踪粒子的三维坐标信息,准确的点扩散函数（PSF）是L-R算法完成重建的前提,而现有PSF模型不适用于光场Micro-PIV系统。为此,建立了基于波动光学的显微光场成像PSF模型,进行了数值仿真,获得了模拟PSF图像,并通过结构相似性算法计算了模拟PSF图像与实际PSF图像的相似度,进一步利用L-R算法结合PSF对单个粒子和不同浓度下示踪粒子的流场进行了三维重建。结果表明:模拟PSF图像与实际PSF图像相似度大于0. 94,表明PSF模型具有较高的准确性;单个粒子的三维坐标误差在一个像素以内,并可准确地获得不同浓度下示踪粒子的三维坐标信息,进一步验证了模型的准确性,为光场Micro-PIV实现瞬时三维速度场测量奠定了基础。

论文目录

  • 1 光场Micro-PIV
  • 2 显微光场成像PSF模型
  • 3 实验系统
  • 4 结果分析
  •   4.1 仿真结果
  •   4.2 模型验证
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 顾梦涛,宋祥磊,张彪,唐志永,许传龙

    关键词: 显微成像,反卷积,点扩散函数,光场成像,流场

    来源: 北京航空航天大学学报 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 航空航天科学与工程,动力工程,计算机软件及计算机应用

    单位: 东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51676044),江苏省自然科学基金(BK20150023),中国科学院低碳转化科学与工程重点实验室开放课题(KLLCCSE-201703,SARI,CAS)~~

    分类号: TP391.41;V233;V432

    DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0689

    页码: 1552-1559

    总页数: 8

    文件大小: 514K

    下载量: 263

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/316e59d84605c9b8146e16b0.html