高分辨力光学微扫描显微热成像系统设计与实现 被引量：15

1

作者 高美静 金伟其 +2 位作者 王霞 徐超 陈翼男 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1037-1041,共5页

为提高已研制的基于非制冷焦平面探测器的显微热成像系统的空间分辨力,研究提出了一种基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统。分析了光学平板旋转微扫描的工作原理,给出了微扫描器相关的参数设计、加工容差,并与现有的非... 为提高已研制的基于非制冷焦平面探测器的显微热成像系统的空间分辨力,研究提出了一种基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统。分析了光学平板旋转微扫描的工作原理,给出了微扫描器相关的参数设计、加工容差,并与现有的非制冷显微热成像系统实现了一体化设计与加工,确定了光学微扫描显微热成像系统的技术指标。利用该系统实际采集的显微热图像与过采样处理结果表明系统整体设计的有效性,系统空间分辨力得到提高,可应用于高分辨力显微热分析。 展开更多

关键词 显微热成像系统 光学平板旋转微扫描 高分辨力 过采样重构

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显微热成像系统的噪声等效温差和噪声等效辐射率差模型及其分析 被引量：6

2

作者 高美静 金伟其 +3 位作者 王霞 王岭雪 陈翼男 杜书春 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期50-54,共5页

提出一种可用于大规模集成芯片、生物医学和科学研究等显微热诊断的显微热成像设计方案.研究了显微热成像系统的噪声等效温差(NETD)和噪声等效辐射率差(NEED)模型,分析了显微热成像与望远模式热成像的差异.针对理想光子探测器和理想热... 提出一种可用于大规模集成芯片、生物医学和科学研究等显微热诊断的显微热成像设计方案.研究了显微热成像系统的噪声等效温差(NETD)和噪声等效辐射率差(NEED)模型,分析了显微热成像与望远模式热成像的差异.针对理想光子探测器和理想热探测器,探讨了显微热成像系统的NETD和NEED的关系.理论推导及仿真结果表明二者是以背景温度为函数的非线性关系.从理论上给出了提高显微热成像质量的一些建议. 展开更多

关键词 显微热成像 噪声等效温差 数学模型 噪声等效辐射率差

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显微热成像技术研究现状与展望 被引量：6

3

作者 高美静 许杰 +2 位作者 金伟其 谈爱玲 赵勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期13-18,共6页

显微热成像系统不仅能观测物体的形状细节,还能观测温度变化的细节,因此对需要进行细微热分析的领域具有重要作用。本文对显微热成像技术研究的背景和意义进行了概括,简单介绍了显微热成像系统的组成及工作过程,总结了显微热成像技术国... 显微热成像系统不仅能观测物体的形状细节,还能观测温度变化的细节,因此对需要进行细微热分析的领域具有重要作用。本文对显微热成像技术研究的背景和意义进行了概括,简单介绍了显微热成像系统的组成及工作过程,总结了显微热成像技术国内外发展研究及应用的现状,最后对其存在的问题及发展动态进行了分析。 展开更多

关键词 显微热成像 温度变化 细微热分析 发展现状

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显微热成像系统帧间差分过采样重构研究 被引量：4

4

作者 高美静 金伟其 +2 位作者 王霞 于杰 陈艳 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期704-707,共4页

基于泰勒级数展开,提出帧间差分过采样重构法,解决光学微扫描显微热成像系统微扫描高分辨力过采样图像的问题.该方法基于非标准2×2微扫描欠采样图像Y,求出图像间的微位移得到校正矩阵A-1,由X=A-1Y得到标准2×2微扫描欠采样图像... 基于泰勒级数展开,提出帧间差分过采样重构法,解决光学微扫描显微热成像系统微扫描高分辨力过采样图像的问题.该方法基于非标准2×2微扫描欠采样图像Y,求出图像间的微位移得到校正矩阵A-1,由X=A-1Y得到标准2×2微扫描欠采样图像X后进行过采样重构.结果表明,该方法优于直接过采样法和双线性放大法,分辨的细节更多,可有效提高系统的空间分辨力;且处理算法简单,计算量小,可实现快速处理. 展开更多

关键词 显微热成像 光学微扫描 空间分辨力 帧间差分 过采样重构

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显微热成像系统行处理迭代超分辨力处理研究 被引量：2

5

作者 高美静 芦鑫 石晓丽 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期35-39,共5页

针对已研制光学微扫描显微热成像系统空间分辨力较低的问题,基于改进的频域图像配准技术和改进的行处理迭代超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描改进行处理迭代超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构... 针对已研制光学微扫描显微热成像系统空间分辨力较低的问题,基于改进的频域图像配准技术和改进的行处理迭代超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描改进行处理迭代超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法针对可见光和红外图像进行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高,可应用于需要显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 显微热成像 超分辨力 光学微扫描 图像配准

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红外显微热成像系统研究及应用 被引量：8

6

作者 岳静静 吴之茂 +3 位作者 木二珍 罗宏 姜杰 胡志宇 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期973-978,共6页

红外显微热成像系统基于红外热成像、红外图像处理和光学显微技术,能够分析微小物体或局部细节的温度变化,具有无损检测、灵敏度高等优点。对红外显微热成像系统的研究背景进行了概括,介绍了它的基本原理和系统组成,总结了红外显微热成... 红外显微热成像系统基于红外热成像、红外图像处理和光学显微技术,能够分析微小物体或局部细节的温度变化,具有无损检测、灵敏度高等优点。对红外显微热成像系统的研究背景进行了概括,介绍了它的基本原理和系统组成,总结了红外显微热成像系统的研究现状及其在微电子器件检测、医学诊断、科学实验研究等方面的应用进展,对其存在的问题进行了分析,并且展望了红外显微热成像系统的未来发展趋势。 展开更多

关键词 红外热成像 红外探测器 红外显微热成像系统

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显微热成像系统自适应零点定标 被引量：1

7

作者 高美静 顾海华 +1 位作者 关丛荣 吴伟龙 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期130-136,共7页

针对光学微扫描显微热成像系统微扫描过程中微位移位置不准确,空间分辨力低的问题,本文提出一种自适应零点定标方法。该方法将图像配准算法作为计算图像之间的微位移的工具,并利用几何原理进行微扫描零点位置的自适应标定。利用望远模... 针对光学微扫描显微热成像系统微扫描过程中微位移位置不准确,空间分辨力低的问题,本文提出一种自适应零点定标方法。该方法将图像配准算法作为计算图像之间的微位移的工具,并利用几何原理进行微扫描零点位置的自适应标定。利用望远模式红外图像模拟自适应零点定标前后实际系统,采用不同重构方法进行了仿真研究;完成了自适应零点定标前后实际系统采集的欠采样显微热图像序列的重构对比实验。结果表明利用该方法完成自适应零点定位后,可有效提高过采样重构图像质量,提高了系统空间分辨力。此方法还可以应用到其他光电成像系统中。 展开更多

关键词 显微热成像系统 光学微扫描 自适应零点定标 图像配准 过采样重构

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直方图在显微热成像微扫描位置标定中的应用 被引量：1

8

作者 关丛荣 金伟其 王吉晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期519-523,共5页

为提高显微热成像系统微扫描装置位置标定精度,提出了一种基于直方图统计拉伸显微热图像细节增强的傅里叶变换微位移检测方法。该方法针对显微热图像直方图特点,通过直方图统计拉伸改善图像对比度增强细节,以此提高基于傅里叶变换平移... 为提高显微热成像系统微扫描装置位置标定精度,提出了一种基于直方图统计拉伸显微热图像细节增强的傅里叶变换微位移检测方法。该方法针对显微热图像直方图特点,通过直方图统计拉伸改善图像对比度增强细节,以此提高基于傅里叶变换平移特性的微位移检测准确度,从而提高微扫描位置的标定精度。基于此方法进行了图像增强前后的位置标定和图像重构对比实验,实验结果表明:经直方图统计拉伸细节增强后的位置标定更精确,重构的图像质量更高,细节更丰富。 展开更多

关键词 直方图 显微热成像 光学微扫描 位置标定

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光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究 被引量：1

9

作者 高美静 芦鑫 张春晓 《燕山大学学报》 CAS 2011年第1期69-73,共5页

为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参... 为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 成像系统 显微热成像 超分辨力 光学微扫描 图像配准

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用于光热反射显微热成像的位置漂移修正方法

10

作者 刘岩 翟玉卫 +3 位作者 丁晨 乔玉娥 荆晓冬 吴爱华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期1142-1146,共5页

光热反射显微热成像测试过程中需要采集若干被测图像,整个过程中图像各像素与被测表面位置的对应关系应保持不变,但是被测表面不可避免地会发生位置漂移,从而引起测量误差。结合光热反射显微热成像的具体应用场景和位置漂移的特性,设计... 光热反射显微热成像测试过程中需要采集若干被测图像,整个过程中图像各像素与被测表面位置的对应关系应保持不变,但是被测表面不可避免地会发生位置漂移,从而引起测量误差。结合光热反射显微热成像的具体应用场景和位置漂移的特性,设计了有针对性的亚像素图像配准算法,结合PID控制驱动三轴纳米位移台实现实时的位置漂移修正。实验验证了算法性能以及漂移修正效果,位移修正残差在5 nm以内,与未补偿测量相比,位置漂移引入的误差得到了较好的抑制,提高了光热反射显微热成像测试的准确性。 展开更多

关键词 计量学 亚像素图像配准 光热反射显微热成像 位置漂移 PID

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微扫描显微热成像系统的降采样高分辨力图像重建算法

11

作者 高美静 李元明 +1 位作者 许伟 刘宇航 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期309-312,共4页

提出了一种基于降采样模型的显微热图像高分辨力重建算法,该算法通过与三次样条插值放大得到的像素点相比较以补偿微扫描产生的系统误差。仿真和实验结果表明,提出的方法减少了由于微扫描误差所带来的图像重建质量下降,提高了光学微扫... 提出了一种基于降采样模型的显微热图像高分辨力重建算法,该算法通过与三次样条插值放大得到的像素点相比较以补偿微扫描产生的系统误差。仿真和实验结果表明,提出的方法减少了由于微扫描误差所带来的图像重建质量下降,提高了光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,具有较强的实用价值。提出的方法还可以应用到其他光电成像系统中以提高系统空间分辨力。 展开更多

关键词 成像光学 显微热成像 光学微扫描 降采样 高分辨力重建

原文传递

高时间分辨力瞬态热反射显微热成像装置

12

作者 刘岩 翟玉卫 +3 位作者 荆晓冬 丁立强 任宇龙 吴爱华 《宇航计测技术》 CSCD 2022年第5期73-78,共6页

瞬态热反射显微热成像能够测量电子器件表面温度分布,兼具高时间分辨力和高空间分辨力,在GaN HEMT等大功率器件热测试中应用日益广泛。研发了瞬态热反射显微热成像装置,利用窄脉冲照明,捕捉特定短时间内被测器件表面的图像,实现瞬态热... 瞬态热反射显微热成像能够测量电子器件表面温度分布,兼具高时间分辨力和高空间分辨力,在GaN HEMT等大功率器件热测试中应用日益广泛。研发了瞬态热反射显微热成像装置,利用窄脉冲照明,捕捉特定短时间内被测器件表面的图像,实现瞬态热反射热成像,时间分辨力达到1μs。以微带电阻作为被测器件开展了瞬态测温实验,激励脉宽10μs,测试得到了不同时刻微带电阻上温度分布,可以观察到升温和降温过程的细节,温度上升和下降时间在(2~3)μs,有效验证了装置的时间分辨力性能。 展开更多

关键词 热反射显微热成像 温度分布 瞬态 高时间分辨力

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基于局部梯度插值的显微热成像系统微扫描误差修正技术

13

作者 高美静 王留柱 +3 位作者 谈爱玲 张博智 李时雨 杨铭 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期724-729,共6页

显微热成像系统可观测、记录分析细微目标的温度变化过程,在需要细微热分析的诸多方面有着广泛的发展前景。由于设备加工及工作过程中存在误差,影响微扫描系统的精度,使得微扫描系统扫描过程中偏离标准位置,故采集得到的四幅低分辨力图... 显微热成像系统可观测、记录分析细微目标的温度变化过程,在需要细微热分析的诸多方面有着广泛的发展前景。由于设备加工及工作过程中存在误差,影响微扫描系统的精度,使得微扫描系统扫描过程中偏离标准位置,故采集得到的四幅低分辨力图像会存在误差,最终影响显微热成像系统高分辨力图像的重建质量。为尽可能降低微扫描误差,文章提出了基于局部梯度插值与预处理相结合的微扫描误差修正技术,通过进行模拟仿真和实验证实该技术可以降低系统微扫描误差,提高系统的空间分辨力。 展开更多

关键词 显微热成像系统 微扫描 微扫描误差 空间分辨力

原文传递

显微热成像系统像素相关度插值微扫描图像重建技术

14

作者 高美静 彭春阳 +4 位作者 常秋悦 闫齐崇 陈攀 商宇城 王留柱 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期231-237,共7页

显微热成像技术根据温度变化对细微目标进行热成像,是国内外光电成像领域重要的研究方向。由于加工技术精度有限,前期研制的光学微扫描显微热成像系统存在扫描位置误差,该误差使基于微扫描图像直接融合形成的图像质量下降。提出一种结... 显微热成像技术根据温度变化对细微目标进行热成像,是国内外光电成像领域重要的研究方向。由于加工技术精度有限,前期研制的光学微扫描显微热成像系统存在扫描位置误差,该误差使基于微扫描图像直接融合形成的图像质量下降。提出一种结合图像预处理思想、微扫描原理和通过计算像素相关度进行微扫描图像插值重建的算法。仿真及实验表明:方法能改善图像重构质量,提高系统的空间分辨力,还可应用于其他带有微扫描的光电成像系统以提高其系统性能。 展开更多

关键词 显微热成像系统 微扫描 图像预处理 像素相关度 高分辨力重建

原文传递

光学微扫描显微热成像扫描零点定标方法研究 被引量：9

15

作者 高美静 金伟其 +1 位作者 王霞 于杰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2175-2179,共5页

为改善已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辩力,微扫描零点需要确定。基于几何原理,研究提出了一种利用数字图像处理技术进行零点定标的方法。给出了微扫描零点的定义、详细分析了零点定标原理及方法,完成了实际显微热成像系统的... 为改善已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辩力,微扫描零点需要确定。基于几何原理,研究提出了一种利用数字图像处理技术进行零点定标的方法。给出了微扫描零点的定义、详细分析了零点定标原理及方法,完成了实际显微热成像系统的微扫描零点定标。针对红外热图像,模拟零点定标前后的实际系统,采用不同重构方法进行了仿真研究,给出了评价参数;利用零点定标后的光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行过采样重构研究,仿真和实验结果表明了该方法的有效性,从而得到了高分辨力光学微扫描显微热成.像系统,可应用于需要显微热分析的场合。 展开更多

关键词 成像系统 显微热成像 光学微扫描 数字图像处理 零点定标

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显微热成像系统自适应位置标定方法 被引量：4

16

作者 高美静 顾海华 +1 位作者 关丛荣 吴伟龙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期69-74,共6页

利用光学微扫描技术,可在不改变探测器结构的情况下,提高显微热成像系统空间分辨率。但为了获得高质量过采样重构图像,微扫描位置需要标定。基于零点定标,提出一种各点自适应定标的微扫描位置标定方法。模拟实际系统在定标前后的欠采样... 利用光学微扫描技术,可在不改变探测器结构的情况下,提高显微热成像系统空间分辨率。但为了获得高质量过采样重构图像,微扫描位置需要标定。基于零点定标,提出一种各点自适应定标的微扫描位置标定方法。模拟实际系统在定标前后的欠采样图像,采用不同重构方法进行仿真对比验证;完成了实际采集的欠采样显微热图像序列的重构对比实验。实验结果表明该方法明显改善了显微热成像系统的过采样重构图像质量,提高了系统空间分辨率。此方法还可以应用在其他光电成像系统中。 展开更多

关键词 成像系统 显微热成像 光学微扫描 数字图像处理 自适应位置标定

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显微热成像系统微扫描误差修正技术

17

作者 高美静 杨铭 +3 位作者 李时雨 张博智 王留柱 祖振龙 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第5期210-215,共6页

显微热成像系统可对物体细微温度分布进行显微检测。研制了光学微扫描显微热成像系统,但机械振动、机械加工等产生的误差会导致微扫描系统产生误差,由微扫描系统采集的4幅低分辨率图像的微位移位置不是标准的正方形,使得由这些带有误差... 显微热成像系统可对物体细微温度分布进行显微检测。研制了光学微扫描显微热成像系统,但机械振动、机械加工等产生的误差会导致微扫描系统产生误差,由微扫描系统采集的4幅低分辨率图像的微位移位置不是标准的正方形,使得由这些带有误差的图像直接插值得到的图像重建质量下降,因此需降低微扫描系统的误差。基于微扫描原理和图像插值方法,提出一种由非标准2×2微扫描图像获得标准2×2微扫描图像的微扫描误差修正方法。仿真和实验结果表明,所提方法能有效减小微扫描误差,进而提高光学微扫描显微热成像系统的空间分辨率。所提方法还可以应用到其他光电成像系统中,以提高系统空间分辨率。 展开更多

关键词 图像处理 显微热成像系统 过采样重构 空间分辨率 光学微扫描

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显微热像测试功率晶体管热性能 被引量：9

18

作者 朱德忠 顾毓沁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期134-135,共2页

用显微热像仪和晶体管稳态热阻仪测定功率晶体管在开帽状态下的芯片表面温度。从热像图上可以观察到芯片表面存在局部过热地区，即出现热斑，通过比较在电压恒定时和电流恒定时芯片表面温度和晶体管热阻随耗散功率变化的差异，说明热电... 用显微热像仪和晶体管稳态热阻仪测定功率晶体管在开帽状态下的芯片表面温度。从热像图上可以观察到芯片表面存在局部过热地区，即出现热斑，通过比较在电压恒定时和电流恒定时芯片表面温度和晶体管热阻随耗散功率变化的差异，说明热电反馈效应对晶体管芯片温度和晶体管热阻有明显的影响。 展开更多

关键词 显微热成像 功率晶体率 表面温度 测试

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光学方法在微电子封装中的应用(英文) 被引量：3

19

作者 李力 《实验力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期236-248,共13页

热应力分析在微电子封装的设计和制造中是非常重要的一环。影响微电子封装可靠性的因素包括封装结构中的温度分布、热致变形和关键界面上的层间粘结强度。在微电子封装热应力分析和可靠性评估中,实验力学起着重要的作用。凭借其内在的... 热应力分析在微电子封装的设计和制造中是非常重要的一环。影响微电子封装可靠性的因素包括封装结构中的温度分布、热致变形和关键界面上的层间粘结强度。在微电子封装热应力分析和可靠性评估中,实验力学起着重要的作用。凭借其内在的并行处理能力,实验力学中的光学方法可以提供现场的、具有各种敏感度和解析度的全场位移测量,因而它也被广泛地用于微电子封装领域。本文讨论了光学方法在微电子封装热应力分析中的应用,并举实例来说明光学方法是如何地被用于微电子封装技术的研发以及考核验收。 展开更多

关键词 微电子封装 光学方法 云纹干涉 阴影云纹 显微热成像

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