《Optics and Lasers in Engineering》近期论文导读

美体   2024-12-03 21:09   新加坡  

1. 用于微流体应用的高激发光消光同时明场和荧光无透镜成像
Simultaneous bright-field and fluorescence lensless imaging with high excitation light extinction for microfluidics applications
Authors: Victor Marin-Lizarraga, Raúl Rodríguez-García, Jose L Garcia-Cordero, Daniel May-Arrioja, Clelia De-la-Peña, Luis David Patiño-López
Date: February 2025
Abstract: 本研究解决了无透镜成像中物体-传感器距离与激发光衰减之间的权衡问题,提出了四种改善衰减的协同方法。组合装置实现了 600 µm 的短物体-传感器距离,同时区分相距 650 µm 的液滴中的荧光,激发光衰减达到 OD 5.9。该方法能够以 30 fps 的流速同时进行荧光和明场观察,增强了未来无透镜荧光生物传感应用的能力。
Keywords: 无透镜成像、激发光衰减、微流控芯片、荧光生物传感、CMOS传感器
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007024

2. 基于多模光纤和非局部均值滤波的低功率扫描成像
Low-power scanning imaging based on multimode fiber and non-local mean filtering
Authors: Yiyang Zhang, Zhewen Ding, Yan Shi, Jun Chen, Chunlian Zhan, Chunliu Zhao
Date: February 2025
Abstract: 多模光纤(MMF)可以实现微米级成像,但低功率光源会降低信噪比和成像质量。本文提出了一种使用 MMF 和非局部均值(NLM)滤波的低功率扫描成像方法。实验表明,NLM 滤波可将成像分辨率提高约 12%,效率比高斯滤波高 5 倍,为低功耗内窥镜和活体细胞成像提供了新方法。
Keywords: 多模光纤,低功率成像,信噪比,非局部均值滤波,高斯滤波
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624006936

3. 用于深海目标探测的内扫描高光谱成像系统
Internal scanning hyperspectral imaging system for deep sea target detection
Authors: Bohan Liu, Shaojie Men, Qiuyuan Yu, Dewei Li, Zhongjun Ding, Zhaojun Liu
Date: February 2025
Abstract: 针对传统推扫式系统在复杂水下环境下的局限性,设计了一种新型内扫描水下高光谱成像系统,采用两级旋转镜结构,提供最大 36° 的内扫描视场。实验表明,该系统光谱范围为 400–1000 nm,光谱分辨率优于 3 nm,最大工作深度达 6000 m。
Keywords: 高光谱成像、内部扫描、光谱分辨率、几何扭曲、水下成像
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007000

4. 利用背面牺牲层减小碳纤维板纳秒激光钻孔锥度及热影响区
Reducing the taper and heat-affected zone in nanosecond laser drilling of CFRP plate using backside sacrificial layer
Authors: Zehui Gu, Yuyang He, Jinghu Ji, Yifan Wei, Yonghong Fu
Date: February 2025
Abstract: 本研究研究了背面牺牲层对碳纤维增强塑料(CFRP)激光钻孔的影响。结果表明,牺牲层可使锥度减少 4.6%–31.4%,出口圆度提高 1.11%–2.56%,热影响区(HAZ)降低 47.6%–61.9%,对入口直径和 HAZ 的影响最小,为优化激光钻孔质量提供了新思路。
Keywords: CFRP、激光钻孔、热影响区 (HAZ)、牺牲层、锥度
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624007152

5. 通过三维掩模 Tikhonov 正则化对烟尘体积分数进行体积重建
Volumetric reconstruction of soot volume fraction through 3-D masked Tikhonov regularization
Authors: Tianxiang Ling, Md. Moinul Hossain, Guoqing Chen, Qi Qi, Biao Zhang, Chuanlong Xu
Date: February 2025
Abstract: 提出了一种基于体积掩模的三维 Tikhonov 正则化方法,用于改进火焰中烟尘体积分数的重建。实验表明,该方法通过抑制伪影并提高计算效率,即使在有限视角下,也能增强重建精度,为断层扫描逆问题提供了新方法。
Keywords: 烟尘体积分数、三维 Tikhonov 正则化、体积掩模、断层扫描、重建精度
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624006985

6. 基于线性规划的双波长数字全息显微镜分层相位恢复方法
Layered phase restoration method for dual-wavelength digital holographic microscopy based on linear programming
Authors: Yuxuan Zhao, Lei Zeng, Zhiming Lin, Qiwen Jin, Yingchun Wu, Chenghang Zheng, Zhibin Wang, Yongxin Zhang, Xuecheng Wu
Date: February 2025
Abstract: 本研究提出了一种基于线性规划的分层相位恢复方法,用于双波长数字全息显微镜(DW-DHM)中的高深度样品表面形貌获取。该方法通过将复杂台阶结构分解为多个层次,并进行有针对性的去像差处理,利用线性规划算法(LPA)进行双波长相位展开。实验结果表明,该方法能够有效地解决复杂微纳尺度结构中的相位恢复问题,同时保持噪声鲁棒性,增强了抗像差能力。
Keywords: 双波长数字全息显微镜,相位恢复,光学像差,去像差过程,线性规划算法
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624006997

7. 通过变形镜光束整形改善线材进料的激光定向能量沉积
Improving laser directed energy deposition with wire feed-stock through beam shaping with a deformable mirror
Authors: Yongcui Mi, Fredrik Sikström, Luigi Angelastri, Pasquale Guglielmi, Gianfranco Palumbo, Antonio Ancona
Date: February 2025
Abstract: 本研究利用新型可变形镜系统研究了定向能量沉积(DED)激光丝的光束整形,这是增材制造中未曾探索的领域。研究表明,通过调整光束形状,可显著影响不锈钢丝沉积过程中的熔池和焊珠几何形状。三种不同的近椭圆高斯光束形状在相同功率下表现出不同的加工模式。最佳光束形状可减少焊珠几何变化,提高工艺稳定性,显示出提升能源利用率和生产率的潜力。
Keywords: 光束整形,可变形镜系统,定向能量沉积,熔池,珠子几何形状
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624006948

8. 基于相移收敛准则的干涉图像重组与筛选方法
Interferometric image reorganization and screening method based on phase-shift convergence criterion
Authors: Fengyi Zhang, Zhisong Li, Xin Tang
Date: February 2025
Abstract: 本文提出了一种基于相移收敛准则的干涉图像重组与筛选方法,用以提升干涉图像在环境干扰下的质量。该方法通过获取多组干涉图像并按相移进行分类,使用平均绝对偏差来选择准确的相移。实验结果表明,与未筛选的图像相比,筛选后的图像具有更低的变异系数,表现出更强的抗震性和更高的图像质量。
Keywords: 干涉图像,相移收敛准则,平均绝对偏差,变异系数,抗震性
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816624006742

Diagram of the experimental setup

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