基于MEMS光交叉的二维负反馈迭代函数系统的全光实现

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61071190
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    田逢春
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    F0116.图像信息处理
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目探索全光实现（二维）图像迭代函数系统及二维负反馈的规律。信息光学系统和光计算具有高速、并行的优点，满足高速图像处理系统对实时性的要求；我们引入二维负反馈，不仅降低了对光学器件的要求，也使系统的性能得到根本性提高，在图像信息处理、光计算、图像加密等方面具有广阔应用前景。全光图像迭代函数系统的实质是一个二维反馈系统，传统方法受光学器件的限制，存在相干噪声大、干涉严重、输出图像质量低、系统稳定性差的缺点。本项目通过在反馈环路中增加光波波前相位控制的方法实现真正的二维负反馈，用低精度光学器件得到高精度输出；用光纤传像束和基于三维MEMS技术的光交叉连接，实现参数可调、便于集成的全光仿射线性变换。研究内容主要包括：.（1）探索全光二维负反馈的基本规律，利用负反馈提高系统性能并降低对光学器件的要求.（2）研究便于集成的全光仿射线性变换新技术.（3）以全光方式实现二维迭代函数系统的高速、并行计算

结项摘要

通过本项目的实施，建立了一套全光二维负反馈迭代函数系统的相关理论模型和实验平台，攻克了其中的两个最关键的技术难题，即全光二维负反馈与全光仿射变换技术；在相干光光学图像放大、基于负反馈原理的波前相位调节、空间光调制器的相位调制特性及基于多量子阱空间光调制器的光强分布特征探测技术等方面取得了较好的研究成果。具体包括：.（1）研究了全光负反馈光学图像处理系统理论，并通过实验实现了其中关键技术的验证。完成了对二维负反馈的理论分析和实验系统构建，为保证二维负反馈迭代函数系统的实现，在反馈光路调节过程中提出了基于反馈光波与输入光波的波矢对齐、波前对齐和图像对齐的分解与独立调节原理，指出了这三种对齐对二维负反馈的关键作用。结合相位型空间光调制器、波前传感器与CCD图像传感器完成了相关的实验验证；.（2）在对比了现有光学图像放大/增强技术的基础上，针对系统对光学图像放大环节时间稳定性好、空间放大均匀性高、放大能力强、无相位噪声引入等要求，论证并得到了基于光折变晶体二波耦合效应实现相干光光学图像放大的最优方案。.（3）研究了相干光光学图像仿射变换技术，利用闪耀光栅阵列实现了全光仿射线性变换，并通过振幅型空间光调制器作为透过率控制模块实现了对光交叉通道间串扰的抑制，为二维迭代函数系统的光交叉实现建立了理论与实验基础。.（4）深入研究了空间光调制器的性能，完成了相位型和振幅型空间光调制器在负反馈系统中应用的理论模型构建及其分析，论证了基于多量子阱空间光调制器技术实现气体吸收导致的光强分布探测的可行性，为下一步基于光谱特征的气体传感器技术的研究奠定了基础。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（3）
光学4f系统灰度误差补偿的实现
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    计算机应用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩亮;姜孜锜;蒲秀娟
  • 通讯作者：
    蒲秀娟
Affine Transform of Two Dimensional Iterated Function System Realized by Parallel Optical Computing
并行光计算实现二维迭代函数系统的仿射变换
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    “Intelligent Information Processing” of Intelligent Automation and Soft Computing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fengchun Tian;Zhenzhen Zhao;Danyu Chen;Youwen Hu;Liang Han;Wenli Zhang
  • 通讯作者：
    Wenli Zhang
二维相位计算单元的全光实现
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    光学技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩忠张;田逢春;胡佑文;陈建军
  • 通讯作者：
    陈建军
All-optical Negative Feedback System for Two-dimensional Model
二维模型全光负反馈系统
  • DOI：
    10.12733/jics20101655
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Journal of Information and Computational Science
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yangyang Li;Yong Yin;Youwen Hu;Zhongzhang Han
  • 通讯作者：
    Zhongzhang Han
Research on Characteristics of Reflective Liquid Crystal Spatial Light Modulator
反射式液晶空间光调制器特性研究
  • DOI：
    10.12733/jics20103393
  • 发表时间：
    2014-05
  • 期刊：
    Journal of Information & Computational Science (Ei indexed)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yin Yong;Zhou Qing;Tian Fengchun;Chen Danyu;Mao Shibiao
  • 通讯作者：
    Mao Shibiao

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其他文献

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  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    韩亮
利用光栅闪耀特性优化低通滤波器
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光电工程，33(9)，124-132，2006年9月（EI收录，Accession number： 064610240421）
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    田逢春
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    物理实验，27(5)，6-9，2007年5月
  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    唐光菊
对称化处理图像的频域误差分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    王宇*;田逢春;姬艳丽
  • 通讯作者：
    姬艳丽
计算全息再现像的误差源分析
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    计算机技术与发展，17(10)，20-26，2007年10月
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    易开红*;田逢春;冯文江
  • 通讯作者：
    冯文江

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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