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光阱中微粒位置高精度检测技术

缪立军 闫景涛 胡慧珠 应光耀 黄腾超 车双良 舒晓武

缪立军, 闫景涛, 胡慧珠, 应光耀, 黄腾超, 车双良, 舒晓武. 光阱中微粒位置高精度检测技术[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1213001-1213001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1213001
引用本文: 缪立军, 闫景涛, 胡慧珠, 应光耀, 黄腾超, 车双良, 舒晓武. 光阱中微粒位置高精度检测技术[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1213001-1213001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1213001
Miao Lijun, Yan Jingtao, Hu Huizhu, Ying Guangyao, Huang Tengchao, Che Shuangliang, Shu Xiaowu. High precision detection technology of particle positions in optical trap[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(12): 1213001-1213001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1213001
Citation: Miao Lijun, Yan Jingtao, Hu Huizhu, Ying Guangyao, Huang Tengchao, Che Shuangliang, Shu Xiaowu. High precision detection technology of particle positions in optical trap[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(12): 1213001-1213001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1213001

光阱中微粒位置高精度检测技术

doi: 10.3788/IRLA201948.1213001
基金项目: 

国家重点研发计划重点专项(2017YFF0204901);浙江省自然科学基金(Y19F050039);航天科学技术基金(1809KM20190019)

详细信息
    作者简介:

    缪立军(1986-),男,助理研究员,博士,主要从事光学传感、信息信号处理方面的研究。Email:mlj000000@zju.edu.cn

  • 中图分类号: O436.2

High precision detection technology of particle positions in optical trap

  • 摘要: 基于光阱技术的精密传感和测量是光力效应应用由微观精确操控向物理量精确测量的创新和深化,对光阱中微粒位置信息进行高精度测量是实现精密传感和测量的核心;提出了一种采用数字图像处理和曲线拟合相结合进行光阱微粒位置检测的方法,通过数字图像相关方法获得表征微粒位置的归一化自相关函数,并对归一化自相关函数曲线采用最小二乘法进行二次曲线拟合,由此实现亚像素级的微粒位置检测。实验表明,所述方法可以有效抑制硬件量化效应,实现光阱微粒位置的快速高精度检测,相较于直接相关方法,检测精度可至少提升一个数量级,达0.03 pixel。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-05
  • 修回日期:  2019-07-15
  • 刊出日期:  2019-12-25

光阱中微粒位置高精度检测技术

doi: 10.3788/IRLA201948.1213001
    作者简介:

    缪立军(1986-),男,助理研究员,博士,主要从事光学传感、信息信号处理方面的研究。Email:mlj000000@zju.edu.cn

基金项目:

国家重点研发计划重点专项(2017YFF0204901);浙江省自然科学基金(Y19F050039);航天科学技术基金(1809KM20190019)

  • 中图分类号: O436.2

摘要: 基于光阱技术的精密传感和测量是光力效应应用由微观精确操控向物理量精确测量的创新和深化,对光阱中微粒位置信息进行高精度测量是实现精密传感和测量的核心;提出了一种采用数字图像处理和曲线拟合相结合进行光阱微粒位置检测的方法,通过数字图像相关方法获得表征微粒位置的归一化自相关函数,并对归一化自相关函数曲线采用最小二乘法进行二次曲线拟合,由此实现亚像素级的微粒位置检测。实验表明,所述方法可以有效抑制硬件量化效应,实现光阱微粒位置的快速高精度检测,相较于直接相关方法,检测精度可至少提升一个数量级,达0.03 pixel。

English Abstract

参考文献 (14)

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