Unsupervised neural-implicit laser absorption tomography for quantitative imaging of unsteady flames
Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出了一种新颖的神经-隐式方法用于激光吸收断层成像，通过实验验证。利用坐标神经网络表示热化学状态变量作为空间和时间的连续函数，无需依赖先验模拟和监督训练，基于LAT测量数据，利用可微观测算子实现数据同化，展示了在稀疏测量数据下捕捉不稳火焰主导空间模式的能力。
2025-05-28 physics.flu-dyn physics.optics
Retinal blood flow imaging with combined full-field swept-source optical coherence tomography and laser Doppler holography
全视场扫频光源光学相干层析成像（FF-SS-OCT）和激光多普勒全息（LDH）是两种在眼科领域具有独特功能的全息成像技术。我们报告交错FF-SS-OCT和LDH成像与一个单一的仪器。有效地，视网膜血流和脉动可以准同时监测。该仪器具有广泛的眼科应用潜力。
2022-02-28 physics.med-ph physics.optics
The depth of the banana and the impulse stripe illumination for diffuse optical tomography
本文分析条纹照明下漫射光的香蕉形路径深度，并利用条纹形脉冲照明的时间分辨测量结合 Monte Carlo 数据重建目标吸收系数。
2024-05-13 physics.med-ph physics.optics
High-throughput intensity diffraction tomography with a computational microscope
我们展示了一种无运动的强度衍射层析成像技术，使直接反演的3D相位和吸收强度仅测量弱散射样品。我们推导出一种新的线性前向模型，具有切片的相位和吸收传递函数，使用角度照明。这种新的框架有利于灵活和有效的数据采集，使照明角度的任意采样。重建算法执行3D合成孔径使用一个强大的，计算和存储器高效的切片反卷积，以实现分辨率不相干的限制。我们展示了我们的技术与厚的生物样品具有稀疏的三维结构和密集的细胞簇。我们进一步研究我们的技术的局限性时，成像强散射样品。成像性能和多重散射的影响进行评估，使用3D样品组成的堆叠相位和吸收分辨率的目标。这种计算显微镜系统直接建立在一个标准的商业显微镜与一个简单的LED阵列源插件，并承诺广泛的应用，利用无处不在的显微镜平台，以最小的硬件修改。
2018-04-09 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Molecular Axis Distribution Moments in Ultrafast Transient Absorption Spectroscopy: A Path Towards Ultrafast Quantum State Tomography
本文提出用分子坐标系与实验室坐标系分离的形式体系计算瞬态电子一阶极化光谱，揭示取向平均仅保留各向同性贡献，并探讨其在超快量子态层析中的应用。
2025-04-11 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Optical Tomographic Imaging for Breast Cancer Detection
漫射光学乳房成像利用近红外（NIR）光传播通过组织来评估组织的光学性质以识别异常组织。这种光学成像方法是敏感的，具有成本效益的，并且不涉及任何电离辐射。然而，扩散光学层析成像（DOT）的图像重建是一个非线性逆问题，存在严重的不适定性，特别是在强噪声和数据不完整的情况下。本文提出了一种新的图像重建方法用于乳腺癌的检测。该方法将图像重建问题分为异常组织的定位和吸收变化的量化。异常组织的定位是基于一个新的适定优化模型，可以通过差分进化优化方法求解，以实现稳定的图像重建。然后在相对小范围的局部区域中确定异常吸收变化的定量，所述局部区域可能是肿瘤。因此，可以大大减少未知吸收变量的数量，以克服漫射光学断层扫描（DOT）的欠定性质，从而允许准确和稳定地重建乳房中的异常吸收变化。数值仿真实验表明，该方法对异常组织的识别稳定、准确，对数据的测量噪声具有较强的鲁棒性。
2017-04-16 physics.med-ph physics.optics
3D Monte Carlo Simulation of Light Distribution in Mouse Brain in Quantitative Photoacoustic Computed Tomography
光声计算机断层成像（PACT）是通过检测光致超声波来重建生物组织的光吸收对比度。由于其相对较深的穿透力（在软组织中几厘米），高空间分辨率和固有的功能灵敏度，PACT具有很大的潜力，可用于对小鼠大脑进行内源性和外源性对比成像，这引起了神经科学界的极大兴趣。然而，传统的PACT要么假设大脑内的均匀光通量，要么使用简化的衰减模型进行光通量估计。这两种方法都低估了注量异质性的复杂性，并可能导致定量成像准确性差。为了优化PACT的定量性能，我们首次探索了3D蒙特卡罗模拟，以研究在一个完整的小鼠脑模型中的光通量分布。我们在具有完整解剖信息的数字鼠标（Digimouse）大脑图谱上应用MCX蒙特卡罗模拟包。为了评估脑血管对光传递的影响，我们还将全脑血管纳入Digimouse图谱中。模拟结果清楚地表明，在小鼠大脑中的光通量是异质性的，在全球范围内，可以减少五倍，随着深度的增加。此外，脑血管的强吸收和散射也会引起局部水平的注量扰动。我们的研究结果表明，全球和局部能量密度的异质性有助于减少定量准确性的重建PACT图像的小鼠大脑。
2020-07-15 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Beyond multi-view deconvolution for inherently-aligned fluorescence tomography
在多视图荧光显微镜中，每个角度采集都需要小心对准，以获得最佳的体积重建。在这里，相反，我们提出了一个整洁的协议的基础上自相关反演，直接导致形成固有的对齐断层扫描。我们的方法生成锐利的重建，具有相同的精度达到亚像素对齐后，但改进的点扩散函数。该过程可以与反卷积同时执行，进一步提高重建分辨率。
2021-02-15 eess.IV physics.comp-ph physics.med-ph
Optical Phase-Space-Time-Frequency Tomography
提出了一种新的构造光波场光学相位-空间-时间-频率层析成像（OPSTFT）的方法。这种层析成像可以通过使用一种新的四窗口光学成像系统的基础上，两个本振场平衡外差检测。OPSTFT是两个独立傅立叶变换对的维格纳分布函数，即，相空间和时间频率。从理论和实验上看，它可以提供空间光场的位置、动量、时间和频率等信息，其精度超过了不确定原理。我们模拟OPSTFT的光场遮蔽的电线和单线吸收过滤器。我们相信，四窗口系统可以提供量子图像处理和生物光子学的波场的空间和时间特性。
2011-02-04 physics.optics quant-ph
Transfer-Function Approach to Substrate-Enhanced Diffraction Tomography
Boston University（波士顿大学）
本研究提出了一种基于传递函数的子衬底增强衍射断层成像方法，通过多角度反光照明同时恢复前向和后向散射信息，实现非厄米特谱中的相位-吸收分离，并建立了轴向克拉默-克罗尼格关系，提升三维成像的分辨率和性能。
2026-03-04 physics.optics
Two-color interpolation of absorption response for quantitative Acousto-Optic imaging
扩散光学层析成像（DOT）是一种可靠和广泛的技术，用于监测高散射介质内吸收的定性变化。然而，已经表明，由于超声探测提供的空间分辨率，声光（AO）成像可以提供更多的定性信息，而不需要反演算法。在这篇文章中，我们展示了如何，通过使用多波长AO成像，它也可以进行定量测量散射介质内的吸收剂浓度。
2018-04-12 physics.app-ph physics.optics
Simultaneous Surface Plasmon Resonance and X-ray Absorption Spectroscopy
本文介绍了一种在同步辐射光束线上同时测量表面等离子体共振和X射线吸收光谱的实验装置。该系统允许在原位和实时测量的影响，X射线照射的SPR曲线，探索X射线与物质的相互作用。还可以在激发SPR的同时记录XAS光谱，以检测由表面等离子体激元的激发引起的薄膜的电子构型的变化。可以进行扫描不同参数同时记录SPR和XAS曲线的组合实验。SPR和XAS光谱的相对变化，可以检测到与此设置的范围从10-3到10-5，这取决于特定的实验。
2012-06-06 physics.ins-det physics.optics
Collaborative effects of wavefront shaping and optical clearing agent in optical coherence tomography
我们证明，同时应用光学透明剂（OCAs）和复杂的波前整形光学相干断层扫描（OCT）可以提供显着的增强的穿透深度和成像质量。OCA降低了高散射样品的光学不均匀性，并且照明光的波前整形控制了多次散射，从而导致穿透深度和信噪比的增强。一项组织体模研究表明，同时应用OCA和波前整形可成功用于OCT成像。进一步证明了离体小鼠耳朵的穿透深度增强，揭示了传统OCT成像无法达到的隐藏结构。
2016-10-05 physics.bio-ph physics.optics
Quantum undetected optical projection tomography
本文将未探测光子量子成像与计算机断层扫描结合，提出 QUOPT，用 810 nm 硅相机获取数据并重建样品在 1550 nm 的三维吸收图像。
2025-01-09 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Multiphoton Scattering Tomography with Coherent States
在这项工作中，我们开发了一个实验程序来询问一个未知的量子系统与传播光子相互作用的单光子和多光子散射矩阵。我们的建议需要相干态激光或微波输入和零差检测在散射体的输出，并提供有关多个-弹性和非弹性-段的散射矩阵的同时信息。该方法是弹性的探测器噪声和它的误差可以任意小，通过结合实验在不同的激光功率。最后，我们表明，层析散射必须使用脉冲激光有效地收集信息的非线性过程中的散射。
2017-10-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A 3D Segmentation Method for Retinal Optical Coherence Tomography Volume Data
Tsinghua University（清华大学）
随着谱域光学相干断层扫描（OCT）的引入，与使用上一代时域OCT可能获得的图像数据集相比，通常会获得更大的图像数据集。因此，需要用于处理此类数据的3-D分割方法变得越来越重要。提出了一种新的视网膜OCT体数据三维分割方法，该方法同时利用像素灰度、边界位置信息以及边界两侧灰度变化生成增强体数据，并从所有A扫描中找到初步的离散边界点，去除少量误差点后得到平滑的边界表面。实验表明，该方法具有高效、准确、鲁棒的特点.
2012-04-28 cs.CV physics.optics
Multi-heterodyne differential absorption lidar based on dual-comb spectroscopy for simultaneous greenhouse gas and wind speed measurements
本研究基于双梳光谱技术提出一种多外差差分吸收激光雷达，利用高功率梳齿实现多频率吸收测量，可同时测量径向风速和路径平均温室气体浓度。
2024-06-26 physics.ins-det physics.optics
Simultaneous measurement of refraction and absorption with an integrated near-infrared Mach-Zehnder interferometer
本文提出并实验验证了一种基于氮化硅马赫-曾德尔干涉仪的近红外传感器，可直接测量复折射率，检测限低于2×10⁻⁶ RIU，并可用作集成色散光谱仪。
2024-05-23 physics.app-ph physics.optics
