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光学相干层析技术微流场三维可视化测速方法

刘国忠 李萍

刘国忠, 李萍. 光学相干层析技术微流场三维可视化测速方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(1): 273-278.
引用本文: 刘国忠, 李萍. 光学相干层析技术微流场三维可视化测速方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(1): 273-278.
Liu Guozhong, Li Ping. 3D visualization velocimetry technique for microfluidic based on optics coherence tomography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(1): 273-278.
Citation: Liu Guozhong, Li Ping. 3D visualization velocimetry technique for microfluidic based on optics coherence tomography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(1): 273-278.

光学相干层析技术微流场三维可视化测速方法

基金项目: 

国家自然科学基金(61240057)

详细信息
    作者简介:

    刘国忠(1966-),男,教授,博士,主要从事精密测量、OCT等方面的研究。Email:liuguozhong@bistu.edu.cn

  • 中图分类号: TH815;TH744

3D visualization velocimetry technique for microfluidic based on optics coherence tomography

  • 摘要: 为实现微流场3D 可视化速度测量,建立了基于光学相干层析技术的微粒子跟踪速度测量系统。对系统组成原理、微粒子图像提取、匹配和速度计算方法等进行研究。介绍了频域光学相干层析技术、微流场速度测量系统组成及对渗入微粒子的微流场扫描及三维成像方法。利用中值滤波、最大类间方差二值化和体积滤波等方法搜索流场中各个微粒子,实现全流场流动特性3D 可视化;利用微粒子之间距离、灰度二阶矩建立代价函数,对不同时刻扫描得到的微粒子进行匹配,根据微粒子三维坐标求其运动速度。对对流流场进行了测量,实现了微米级空间分辨的微粒子图像与速度矢量显示。适合于复杂微流场的三维速度检测,对微流动器件流动特性研究具有重要意义。
  • [1]
    [2] Robert C R W, Andrew J D. Microfluidics: Exploiting elephants in the room[J]. Nature, 2010, 464(7290): 839-840.
    [3] Colin S. Microfluidics[M]. Lodon: John Wiley Sons, 2010.
    [4]
    [5] Wu Limin, Ye Lihua, He Anzhi, et al. Turbulent flow velocity field measurement of recoil mechanism by LDV [J]. Infrared and Laser Engineering, 1998, 27(6): 29-30. (in Chinese) 吴利民, 叶莉华, 贺安之, 等. 激光多普勒对于火炮驻退机湍流速度场的测量[J]. 红外与激光工程, 1998, 27(6): 29-30.
    [6]
    [7] Wu Limin, You Haihang. Blood flow measurement by self-mixing semiconductor laser Doppler velocimeter[J]. Infrared and Laser Engineering, 1997, 26(5): 59-61. (in Chinese) 吴利民, 尤海航. 自混合型半导体激光多普勒测速仪对血流量的测量[J]. 红外与激光工程, 1997, 26(5): 59-61.
    [8]
    [9]
    [10] Brody J P, Yager P, Goldstein R E, et al. Biotechnology at low Reynolds numbers[J]. Biophys J, 1996, 71(6): 3430-41.
    [11] Santiago J G, Wereley S T, Meinhart C D, et al. A particle image velocimetry system for microfluidics [J]. Experiments in Fluids, 1998, 25(4): 316-319.
    [12]
    [13] Ralph Lindken, Massimiliano Rossi, Sebastian Groe, et al. Micro-Particle Image Velocimetry (uPIV): Recent developments, applications, and guidelines [J]. Lab on a Chip, 2009, 17: 2551-2567.
    [14]
    [15] Fercher A F, Drexler W, Hitzenberger C K, et al. Optical coherence tomography-principles and applications [J]. Rep Prog Phys, 2003, 66: 239-303.
  • [1] 高泽宇, 李新阳, 叶红卫.  流场测速中基于深度卷积神经网络的光学畸变校正技术 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200267-1-20200267-10. doi: 10.3788/IRLA20200267
    [2] 胡跃强, 李鑫, 王旭东, 赖嘉杰, 段辉高.  光学超构表面的微纳加工技术研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201035-1-20201035-19. doi: 10.3788/IRLA20201035
    [3] 范文强, 王志臣, 陈宝刚, 陈涛, 安其昌.  自适应光学相干层析在视网膜高分辨成像中的应用 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200333-1-20200333-13. doi: 10.3788/IRLA20200333
    [4] 黄卓, 陈凤东, 刘国栋, 魏富鹏, 彭志涛, 唐军, 刘楠.  连接向量特征匹配的暗场图像配准方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1126005-1126005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1126005
    [5] 牛威, 郭世平, 史江林, 邹建华, 张荣之.  自适应光学成像事后处理LoG域匹配图像质量评价 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1111005-1111005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1111005
    [6] 龚肖, 史金龙, 廖芳.  点特征柔性物体三维运动恢复方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 917009-0917009(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0917009
    [7] 郑伟, 范飞, 陈猛, 白晋军, 常胜江.  基于太赫兹超材料的微流体折射率传感器 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 420003-0420003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0420003
    [8] 何艳萍, 刘新学, 蔡艳平, 李亚雄, 朱昱.  基于粒子群优化的飞行器地形匹配新算法 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 115-120. doi: 10.3788/IRLA201645.S114002
    [9] 卢丙辉, 陈凤东, 刘炳国, 刘国栋, 戚子文.  基于映射图像匹配的子孔径拼接技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 824005-0824005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0824005
    [10] 何帆, 白剑, 侯西云.  基于模板匹配的莫尔条纹倾角计算 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2825-2830.
    [11] 曲文艳, 冯飞, 宋家争, 张同意.  压缩态光场实验中的模式匹配与偏频锁定技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2655-2660.
    [12] 李实秋, 雷建军, 周志远, 张海龙, 范晓红.  基于SIFT 匹配的多视点立体图像零视差调整 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 764-768.
    [13] 陈一超, 胡文刚, 武东生, 何永强, 李晓明.  三波段真彩色夜视光谱匹配技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3837-3842.
    [14] 肖传民, 史泽林, 刘云鹏.  张量子空间降维的边缘图像匹配 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3488-3493.
    [15] 祁敏, 曹剑中, 周祚峰, 高博, 郭惠楠, 杨磊.  基于Tao 立体匹配框架的全局优化算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3122-3127.
    [16] 罗旭, 邹岩, 姜梦华, 惠勇凌, 雷訇, 李强.  中红外激?相位匹配GaAs晶体的制备工艺 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 488-492.
    [17] 王国刚, 史洪岩, 汪滢, 袁德成.  仿射不变子空间特征及其在图像匹配中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 659-664.
    [18] 汤进, 丁转莲, 张兴义, 罗斌.  基于膜计算模型的点集匹配算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1388-1394.
    [19] 刘强, 张峰, 何欣, 李畅.  应用权重计算方法的光学遥感器材料间匹配性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 206-211.
    [20] 杨新锋, 滕书华, 夏东.  基于空间变换迭代的SIFT特征图像匹配算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3496-3501.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-05
  • 修回日期:  2014-06-15
  • 刊出日期:  2015-01-25

光学相干层析技术微流场三维可视化测速方法

    作者简介:

    刘国忠(1966-),男,教授,博士,主要从事精密测量、OCT等方面的研究。Email:liuguozhong@bistu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61240057)

  • 中图分类号: TH815;TH744

摘要: 为实现微流场3D 可视化速度测量,建立了基于光学相干层析技术的微粒子跟踪速度测量系统。对系统组成原理、微粒子图像提取、匹配和速度计算方法等进行研究。介绍了频域光学相干层析技术、微流场速度测量系统组成及对渗入微粒子的微流场扫描及三维成像方法。利用中值滤波、最大类间方差二值化和体积滤波等方法搜索流场中各个微粒子,实现全流场流动特性3D 可视化;利用微粒子之间距离、灰度二阶矩建立代价函数,对不同时刻扫描得到的微粒子进行匹配,根据微粒子三维坐标求其运动速度。对对流流场进行了测量,实现了微米级空间分辨的微粒子图像与速度矢量显示。适合于复杂微流场的三维速度检测,对微流动器件流动特性研究具有重要意义。

English Abstract

参考文献 (15)

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