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電流變液在具有廣泛的應用前景，但是目前的巨電流變液采用極性分子包覆的方法，壽命很短，無實 數值孔徑是光學透鏡最重要的基本參量，衡量著光學系統的收集光子能力。對于顯微物鏡，數值孔徑 用價值。本項目已制備出納米碳鑲嵌在二氧化鈦表面的顆粒，與硅油混合后得到屈服強度高、漏電流低、 越大，成像光斑越小，成像細節越清晰。常規油浸物鏡由于采用了特殊的高折射率匹配液，在高分辨率成 壽命長、溫度穩定性好的電流變液，達到實用的水平。計劃擴大生產量，并將電流變液應用在阻尼器上， 像和浸潤式光刻中更被廣泛應用。超構表面結構是一種具有橫向亞波長尺度的微納光學結構，可以在不 實現實用化。

該系統的分辨率可以達到傳統顯微成像系統的 2 倍以上，可以實現 80 納米 以下的寬場成像。

成果創新點 成果圖片： 主要技術創新路徑：高速三維容積成像，有重要原始 創新性； 關鍵技術指標：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 – 2400 nm； 傳感器陣元數目 1024； 單波長成像時間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 μm； 成像深度至 3-4 cm； 技術成熟度 關鍵技術研發階段 市場前景 研發的多排光聲斷層成像儀

主要技術創新路徑：高速三維容積成像，有重要原始創新性； 關鍵技術指標：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 –2400 nm； 傳感器陣元數目 1024；單波長成像時間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 µm；成像深度至 3-4 cm；

本項目聚焦生物醫學工程產業，圍繞分子影像成像核心領域，致力于研發具有完全獨立知識產權的光聲醫學影像產品，本技術的產業化對提升我國在該領域的全球競爭力具有重要的促進作用。采用超短脈沖激光照射生物組織產生熱彈膨脹，引發寬帶超聲信號（即光聲信號），據此重建生物組織的結構和功能圖像。光聲成像的獨特價值在于能夠表現生物組織的化學和功能信息（如血氧代謝信息等），對疾病（如乳房癌等）早期檢測和和診斷具有重要意義。創新優勢體現在首次提出光譜與聲譜融合的光聲圖像分析方法，首次提出光聲圖像與超聲圖像互補信息融合的方法

1.痛點問題 現有成像系統與智能系統的融合不夠充分，造成很多工作流程上的冗余和浪費。成像、傳感、計算等模組分別單獨優化，造成數據傳輸和存儲帶寬激增、計算資源消耗巨大、圖像處理延時過長、功耗難以抑制等問題。 2.解決方案 本成果“元相機”重新定義成像的獲取方式，把光和電在計算領域進行融合，面向智能視覺任務進行端到端優化。這種設計體系將在圖像采集過程中光速執行算法處理，將感知與計算二合一，實現“光電感算一體”，大大簡化后端數字圖像處理的難度，降低數據成本、傳輸成本、計算成本和功耗成本。可支撐未來低功耗、低數據量、低計算量、高速度、集成化的智能感知設備的能力提升與應用。 3.合作需求 1）人員需求：光學、電路、光機電、成像軟件及算法等領域專業人士及工程師等； 2）資金需求：按商業規劃，前兩年有千萬級融資需求； 3）場地及合作需求：提供研發基地及領域資源對接。

1.痛點問題 磁共振成像領域存在以下痛點問題： 1）圖像信噪比低； 2）檢查效率低； 3）高端定制困難； 4）國外技術壟斷。 2.解決方案 為解決上述痛點問題，擬發展基于超構表面的磁共振成像線圈，預期產品是智能無線磁共振成像線圈，實現低場下的高分辨率成像。

基于真實成像模型，圖像序列/視頻數據的通用超分辨率重建方法；對弱紋理目標的高清重建，對超精細紋理的精確預測與重建。

傳統的光學顯微系統受到阿貝衍射極限原理的限制，無法分辨尺度小于~200nm的事物，為了突破衍射極限，超分辨熒光顯微技術應運而生，在生物成像等領域得到廣泛應用。根據成像采集過程，超分辨方法主要可分為兩類。一種是單分子定位顯微方法（SMLM），通過熒光分子的光開關特性，孤立每個發光分子進行單獨定位。此類方法具有不受衍射極限限制的特點，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循環步驟使得采集速度和成像時間較慢。另一種是如結構光照明等寬場成像的超分辨顯微技術，可以通過獲得相鄰區域/熒光分子間一定程度的響應差異來實現分辨率的提升。寬場成像的方法具有較高的時間采集效率，但由于同時激發視野內的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前還缺乏一種方法在理論上可以有效的兼顧寬場成像的時間采集效率和單分子定位方法的空間分辨率，因此亟需提出一種基于寬場成像對熒光分子高效調制的技術方案。 超分辨方法其本質都是通過識別單個熒光分子的獨立的發射特性獲得該分子的空間定位。如果可以對寬場成像中衍射極限以內各個發光分子熒光發射差異實現主動控制，則有可能獲得更好的超分辨顯微結果。近期，物理學院介觀物理國家重點實驗室極端光學研究團隊提出了基于量子相干控制原理主動調制分子熒光發射而獲得超分辨熒光顯微的方法（SNAC），在寬場成像下實現了分辨率的提升。課題組在ZnCdS量子點體系下獲得衍射極限范圍內各個量子點的差異化激發。通過設計多個整形脈沖，單個ZnCdS量子點的熒光差異性會得到增強。課題組通過周期性改變整形脈沖和傅立葉增強提取熒光響應的差異。同時，主動控制的圖像采集方案可以有效的抑制系統中不隨調制周期變化的泊松隨機噪聲和CMOS工藝導致的固定噪聲，極大的提升了信噪比。接著，利用獨立開發的混合周期（Combination-FFT）和多高斯擬合定位算法獲得最終的超分辨重建結果。研究模擬了鄰近雙點熒光發射的超分辨定位，其結果可以很好的分辨出低至50nm的相鄰熒光分子。對于密集標記的線性結構，SNAC的分辨能力同樣有顯著性的提高，獲得了30nm左右的徑向定位精度。在量子點標記的COS7細胞樣品的維管結構區域清晰的觀測到了維管的平行取向和姿態排布以及纖維交叉區域的95.3nm的鄰近雙峰，顯示出了比已有多種寬場超分辨方法更好的重建結果。這個研究將脈沖整形作為新的控制維度引入熒光超分辨，并將寬場超分辨成像技術的分辨率提升到了與單分子定位方法接近的50nm的水平。