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一、項目簡介 關(guān)注、認識和經(jīng)略海洋是當(dāng)今世界的共識，作為認識海洋、開發(fā)和利用海洋和保護海洋的重要手段和工具，水下機器人一直是世界各主要國家科技發(fā)展的重點領(lǐng)域，而水下成像系統(tǒng)則是讓機器人看的更遠、更清楚，從而更為有效的感知水下世界的關(guān)鍵。 然而，由于水下的光學(xué)成像環(huán)境復(fù)雜而惡劣，水體對光能量的高吸收特性和水中微粒對成像光束的散射，使得水下光學(xué)成像技術(shù)的成像距離較短。采用主動照明技術(shù)等方法可以增加成像距離但同時成像質(zhì)量下降。現(xiàn)有的各種水下成像技術(shù)難以同時兼顧成像距離和成像質(zhì)量。同時同一種水下成像技術(shù)在不同的水體條件下成像距離相差很大，這又造成了針對不同水體條件成像系統(tǒng)調(diào)整復(fù)雜度的提高和時效性的降低。 項目利用深度學(xué)習(xí)和壓縮感知等新的理論突破，結(jié)合水下距離選通技術(shù)和水下主動照明技術(shù)等構(gòu)建新體制遠距離水下光學(xué)成像系統(tǒng)，期望能夠有效解決成像距離和成像質(zhì)量難以兼顧的水下成像難題，使其成為繼聲吶成像和普通光學(xué)成像之外的第三類水下成像技術(shù)，為水下機器人、科考、資源考察、軍事等領(lǐng)域提供一種有效的成像技術(shù)手段。 二、前期研究基礎(chǔ) 課題組是國內(nèi)最早一批從事壓縮感知成像研究的課題組，在壓縮感知成像領(lǐng)域已有多年積淀，已完成國家自然科學(xué)基金3項，在研1項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文近10篇。課題組近年來在將深度學(xué)習(xí)與壓縮感知相結(jié)合方面率先開展相關(guān)研究工作，并在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域取得了顯著的成績。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 合作企業(yè)已有水下機器人樣機 四、合作企業(yè) 福建海圖智能科技有限公司是福建省專業(yè)從事小型水下機器人、小型ROV\AUV\ARV、聲吶產(chǎn)品、水下光學(xué)影像產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的高科技公司，是長期專注海洋探測及水下影視領(lǐng)域技術(shù)前沿的技術(shù)公司。公司位于廈門和福州兩地，有西北工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、廈門大學(xué)、重慶大學(xué)、福州大學(xué)、福建師范大學(xué)等相關(guān)院系博士、教授近40人組成的科研團隊。公司產(chǎn)品在歐洲、美洲及中國大陸均有銷售。

本發(fā)明涉及一種包含V分量的全分量偏振遙感成像測量系統(tǒng)及方法,其特征在于:它包括一用于提供空間位置和時間信息的定位定時系統(tǒng),一能夠測量Stokes四分量的全分量成像系統(tǒng)和一包括V分量在內(nèi)的全分量偏振圖像處理系統(tǒng)。

本發(fā)明涉及一種基于多角度偏振成像的地物密度和巖石檢測裝置,包括一輻射特性穩(wěn)定光源、一多角度觀測平臺、一高光譜成像裝置、一計算機和一供電電源所述高光譜成像裝置包含一偏振組件、一光學(xué)鏡頭、一成像單元和一偏振組件調(diào)節(jié)裝置,其中偏振組件、光學(xué)鏡頭和成像單元順序同軸排列,光學(xué)鏡頭與成像單元固連且成像單元位于光學(xué)鏡頭的成像面上所述計算機連接所述多角度觀測平臺和高光譜成像裝置。

項目成果/簡介:觀測活細胞內(nèi)生物大分子的動力學(xué)過程和信號小分子對生物大分子的調(diào)控作用對于探索生理病理新機制及疾病治療新方法具有重要的科學(xué)意義。 我校物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院張忠平課題組（張瑞龍、田肖和、韓光梅、劉正杰），針對上述關(guān)鍵科學(xué)問題，通過設(shè)計一系列多響應(yīng)、多重定位的新型光學(xué)探針，實現(xiàn)了活細胞內(nèi)信號分子對蛋白/酶活性的調(diào)控以及遺傳物質(zhì)動力學(xué)的分子影像分析，在理解細胞內(nèi)生物分子動力學(xué)領(lǐng)域取得了重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。代表性進展主要包含：（1）氣體信號分子對細胞內(nèi)酶活性的調(diào)控； (2）膜穿透性碳點對活體內(nèi)DNA和RNA結(jié)構(gòu)及動力學(xué)的超分辨影像分析；（3）超分辨成像揭示活性氧調(diào)控線粒體核蛋白動力學(xué)；（4）超分辨STED和電鏡關(guān)聯(lián)成像對細胞微管蛋白超精細結(jié)構(gòu)的分析。 上述進展解決了生物探針對細胞內(nèi)多種組分和細胞器的特異性識別問題，不僅有效避免了熒光光譜的重疊，還同步結(jié)合電鏡對生物大分子精細結(jié)構(gòu)的進行研究，為我校雙一流學(xué)科生物醫(yī)學(xué)探針和成像方向再添新成果。

膜蛋白生物標(biāo)志物的超高靈敏度、高通量、多目標(biāo)及操作簡便的常壓敞開式質(zhì)譜（AMS）免疫分析新方法。該方法可實現(xiàn)微升級體液中或幾十個細胞表面的疾病蛋白標(biāo)志物的原位檢測，檢測靈敏度達zeptomole（zmol）水平。實現(xiàn)了血清樣品中CA125等生物標(biāo)志物的檢測，有望用于卵巢癌和乳腺癌的早期診斷。該平臺還可實現(xiàn)低至25個細胞水平的OVCAR-3和MCF-7細胞表面的重要三種生物標(biāo)志物（CA125、CEA和EpCAM）的同時、原位表達差異測定，顯示了超高的靈敏度和多目標(biāo)同時檢測能力，且具有普適性和可拓展性。

發(fā)展了一種理論計算與實驗測試相結(jié)合的三光子熒光染料有效篩選方法，設(shè)計、合成了一類具有三光子磷光的新型銥(III) 配合物，并成功將其用于生物熒光成像研究。在研究中，他們發(fā)現(xiàn)不改變配合物母體結(jié)構(gòu)，僅通過引入一些特殊的官能團修飾，能有效地將配合物的三光子躍遷幾率和量子產(chǎn)率提升近四倍，極大地改善了銥(III)配合物的三光子光物理性質(zhì)。       利用三光子顯微共聚焦/磷光壽命成像技術(shù)，銥(III)配合物3PAIr2只需低的染色濃度（50 nM）、短的孵育時間（5分鐘）和低的激發(fā)功率（980 nm飛秒激光功率為0.5 mW），就可以有效地實現(xiàn)細胞水平的快速線粒體磷光成像。利用大鼠腦部海馬體切片生物模型，完成了3PAIr2在組織切片層面的深度測試，發(fā)現(xiàn)其以980 nm激光激發(fā)的三光子磷光成像可以達到約500 微米的穿透深度，這個距離是以750 nm激光激發(fā)的雙光子磷光成像深度的兩倍。同時在通過雙親性聚合物DSPE-PEG2000包裹后，利用3PAIr2-DSPE-PEG2000進一步嘗試小鼠開顱情況下的腦血管生物熒光成像，得到了450 微米的小鼠腦血管成像深度和三維高分辨率腦血管重構(gòu)圖。這是首次使用銥(III)配合物作為三光子磷光染料實現(xiàn)了對完整顱骨下腦血管的高穿透和高分辨觀測。不僅為三光子熒光染料的合理設(shè)計提供了一條簡便、行之有效的途徑，還獲得了一類具有優(yōu)異生物成像能力的金屬配合物磷光染料。

本發(fā)明公開了一種紅外圖像與波前雙模一體化成像探測芯片，包括：陶瓷外殼、金屬支撐與散熱板、驅(qū)控與預(yù)處理模塊、面陣非制冷紅外探測器、以及面陣紅外折射微透鏡，驅(qū)控與預(yù)處理模塊、面陣非制冷紅外探測器、以及面陣紅外折射微透鏡同軸順序設(shè)置于陶瓷外殼內(nèi)，陶瓷外殼后部設(shè)置于金屬支撐與散熱板頂部，驅(qū)控與預(yù)處理模塊設(shè)置于陶瓷外殼后部與金屬支撐與散熱板連接處，面陣非制冷紅外探測器設(shè)置于驅(qū)控與預(yù)處理模塊頂部，面陣紅外折射微透鏡設(shè)置于面

本發(fā)明提出一種無深度反轉(zhuǎn)的集成成像3D投影顯示裝置，該裝置由投影機和微反射鏡陣列組成，投影機將微圖像陣列直接投影到微反射鏡陣列的后方，微反射鏡陣列包含的反射單元個數(shù)與微圖像陣列包含的圖像元個數(shù)相同，且反射單元與圖像元中心對齊，微反射鏡陣列的反射單元對投影機投影的光線進行反射并聚集還原，再現(xiàn)出無深度反轉(zhuǎn)的3D圖像。

本發(fā)明公開了一種用于聚光系統(tǒng)的非成像二次反射鏡，其通過確定二次反射鏡的母線參數(shù)，使得其能夠?qū)⑷肷涞揭淮螔佄锩娴钠叫杏谳S線的光反射后匯聚到接收器上并形成均勻分布的圓斑，其特征在于，該非成像二次反射鏡為凸型的非成像二次反射鏡或凹型的非成像二次反射鏡，其中，所述凸型的非成像二次反射鏡設(shè)置在聚光系統(tǒng)的初級拋物面聚光器的焦點的上方，其曲面母線方程為：<mathsnum=""0001""><math>&l

本發(fā)明公開了一種基于光電子全息成像探測原子結(jié)構(gòu)的方法，通過測量強激光作用于原子電離產(chǎn)生的光電子動量譜，分析其中的干涉結(jié)構(gòu)，可以獲取原子散射振幅的相位信息。包括：利用高強度的飛秒激光電離原子，測量電離得到的光電子的動量譜。分析測量到的動量譜，從全息干涉圖中提取原子散射振幅的相位信息。由于目前還沒有探測原子散射振幅相位信息的有效方法，本發(fā)明提出的方法將在全面認識原子結(jié)構(gòu)方面有重要的應(yīng)用價值。