工業過程成像系統的案例
國產ERT/ECT工業電阻/電容層析成像系統在多相流領域的應用
通過測量這些參數的變化，可以進一步揭示流體內部的復雜結構和動態過程，為流體力學、多相流體力學以及化學工程等領域的研究提供重要實驗數據和理論依據。
4. 故障診斷與預防
在工業生產中，多相流系統的故障往往會導致生產中斷、設備損壞甚至安全事故的發生。ECT和ERT技術可以通過實時監測流體內部參數的變化來發現潛在的故障隱患并及時采取預防措施。例如，在管道輸送過程中，如果發現流體中某相的濃度或流速異常變化，可以立即進行檢查和維修以避免更嚴重的后果發生。
國產自研- ERT/ECT工業電阻/電容層析成像系統
應用于多相流過程可視化與測試，在石油、化工、冶金、能源等領域的各種氣液混合器和分離器；各種熱交換設備、精餾塔、化學反應設備和核反應堆冷卻等過程。
1.基于CPCI工業總線標準，系統主板為6U板卡，可與現有工業級測試總線系統靈活兼容。
2.采用數字化設計，集成基于DDS技術的信號輸出模塊、數字正交解調模塊、具有高速、高精度、高穩定性的優點。
3.采用模塊化設計，ERT與ECT分別實現，可自由組合成ERT、ECT單模態或ERT/ECT雙模態。
4.非侵入式測量，僅需在原有管段基礎上連接傳感器管段即可完成測量，不影響被測物場內的介質分布和運動狀態。
5.硬件采集速率：ERT板卡（支持雙截面16電極）典型400幀/秒（最高1200幀/秒）；ECT板卡1200幀/秒（單截面8電極）、700幀/秒（單截面12電極）、600幀/截面/秒（雙截面各8電極）、280幀/秒（單截面16電極），在線成像顯示速率25幀/秒。
6.專用數據采集及成像軟件，可實現圖像實時顯示，自定義成像參數，流動過程可實現回放：可導出原始測試數據，離線處理方式靈活。
展開 基于Pancake系統的折反射成像系統
為了降低成本和重量，許多現代應用引入了智能方法來小型化其光學系統。該原理的一個特殊實現是折疊成像系統，其中聚焦透鏡的屬性分布在多個組件之間。通過巧妙地操縱傳播光的偏振狀態，該系統允許多次內部反射，模仿更大透鏡的功能。在此用例中，我們展示了這種系統的工作原理。為此，我們定義了一組具有不同入射角的平面波，然后通過系統傳播以計算最終的焦點。然后可以使用此信息進一步優化設置，但這超出了此用例的范圍。
VirtualLab 基于Pancake系統的折反射成像系統
1 摘要
為了降低成本和重量，許多現代應用引入了智能方法來小型化其光學系統。該原理的一個特殊實現是折疊成像系統，其中聚焦透鏡的屬性分布在多個組件之間。通過巧妙地操縱傳播光的偏振狀態，該系統允許多次內部反射，模仿更大透鏡的功能。在此用例中，我們展示了這種系統的工作原理。為此，我們定義了一組具有不同入射角的平面波，然后通過系統傳播以計算最終的焦點。然后可以使用此信息進一步優化設置，但這超出了此用例的范圍。
2 設想
系統基于：Wong, Timothy 等人，‘Folded Optics with Birefringent Reflective Polarizers’，Proc. SPIE 10335
（注：本用例不包含系統的優化，只討論此類系統的工作原理。）
3.1建模任務 1：系統中偏振狀態的調查.
3.2建模任務 2：焦點調查
4.1模擬結果 – 偏振狀態
4.1.1系統的偏振狀態
4.2模擬結果 – 焦點調查
4.2.1點圖和模式輻照度 – 0°
4.2.2點圖和模式輻照度 – 10°
4.2.3點圖和模式輻照度 – 20°
4.2.4點圖和模式輻照度 – 40°
展開 [VirtualLab] 基于Pancake系統的折反射成像系統
1 摘要
為了降低成本和重量，許多現代應用引入了智能方法來小型化其光學系統。該原理的一個特殊實現是折疊成像系統，其中聚焦透鏡的屬性分布在多個組件之間。通過巧妙地操縱傳播光的偏振狀態，該系統允許多次內部反射，模仿更大透鏡的功能。在此用例中，我們展示了這種系統的工作原理。為此，我們定義了一組具有不同入射角的平面波，然后通過系統傳播以計算最終的焦點。然后可以使用此信息進一步優化設置，但這超出了此用例的范圍。
2 設想
系統基于：Wong, Timothy 等人，‘Folded Optics with Birefringent Reflective Polarizers’，Proc. SPIE 10335
（注：本用例不包含系統的優化，只討論此類系統的工作原理。）
展開 
南京大學蔣錫群-甄敘團隊系統評述：半導體共軛聚合物光學探針的設計及在自發光成像和光聲成像中的應用
分子成像技術能夠為疾病的早期診斷和治療提供重要的信息。分子成像技術可以通過外源性成像探針或內源性信號在細胞和分子水平對生物體內生理病理學變化過程進行可視化、可量化的表征。相比于傳統的分子成像技術，光學成像技術是一種非侵入性的、高時空分辨率、高靈敏度的非電離輻射成像技術。為了增強光學成像的信噪比和穿透深度，自發光成像(self-luminescence imaging)和光聲成像(photoacoustic imaging, PAI)最近引起越來越多的關注。
自發光成像不需要實時光激發，避免了實時光激發所造成的組織自發熒光，可以提高光學成像的靈敏度和信噪比；光聲成像是一種結合了光學激發和超聲傳播檢測的新型成像技術，其利用脈沖激光激發吸收體，吸收體將吸收的光能轉化成熱量引起局部溫度升高，導致熱膨脹繼而轉化成超聲波，通過超聲傳感器接收產生的超聲波信號，并將信號處理圖像重建形成光聲圖像。聲信號在組織中的散射遠低于光在組織中的散射，因此光聲成像突破了光學成像的穿透深度限制，可以實現更深組織的成像。
由半導體共軛聚合物(semiconducting polymer, SP)組成的半導體共軛聚合物納米材料(semiconducting polymer nanoparticles, SPNs)是一類新興的有機光學探針。電子離域的π共軛體系是SPs 的結構特征，SPNs 的光學性質大多由SPs 的化學結構決定，因此可以通過對SPs的結構進行合理設計來調節其光學性能。迄今為止，SPNs已經被用于開發一系列的光學應用上，例如熒光成像、化學發光成像、長余輝成像、光聲成像、光動力治療和光熱治療。
展開 成像光學設計學習過程及方法概要
⑦你開始思考，工業相機里面，畸變是怎么消掉的，于是你開始對結構產生的疑問，你開始嘗試各種結構，慢慢地，雖然還是沒有明白結構的奧妙，但是在這不斷嘗試的過程中，你發現你已經把優化掌握得很熟練了，你慢慢的開始形成了自己的一套優化體系。
⑧在這之間，你同時看了很多書，袁旭滄的《光學設計》、毛文煒的《方法與實例》、或許還拜讀了外文書籍《lens design》，從每本書里面或多或少領悟了一些東西，你的目標，也從最開始的如何去優化，變成了如何去挑選比較合適的初始結構。
⑨當你拿到一個較為正確的初始結構，且毫不費力地把它優化出來的時候，你就已經入門了。
一定要去思考！
光學設計入門后，后面的路就很好走了。
來源：瑞雪紛飛光學
展開 GLAD：光刻成像系統的建模
該系統由一個聚光鏡、一個傾斜球體和一個Schwartzchild設計的中繼鏡組成。光源被成像到中繼鏡的光瞳中。光束在物體掩模處會聚，在中繼透鏡的光瞳處形成點像。在中繼透鏡的瞳孔處，多條條紋圖案將形成一個中心波瓣和側波瓣。如下圖所示：
概述
三柵條圖樣的部分相干成像
模擬結果
本例介紹了如何采用全局衍射分析對部分相干進行建模。如上圖所示，整體裝置是一個科勒照明系統，其中有一個聚光元件能夠將非相干光源的光進入轉像透鏡的孔徑中。在一個經典的科勒照明系統中，點光源通過一個聚光鏡成像在轉像系統的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當的放大。為了對光束合理采樣，光源放在物的共軛點處，這樣在光源面上，點光源將是有一定維度的，而不是像理想點光源那樣，會引起混沌。對一個具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。如果光源足夠大，大到可以填滿轉像透鏡的孔徑的話，所成的像將是非相干的。
系統描述
?
部分通過旁瓣會產生部分解析
?
寬條產生較窄的旁瓣，更容易通過中繼入口瞳孔
?
窄條產生寬的旁瓣，僅部分通過中繼入口瞳孔
?
掩模上的條形圖案在中繼瞳孔中產生旁瓣
展開 光學成像系統中的像差
成像系統的主要功能是盡可能多地收集從每個物體點發出的光，并使這些光錐再次匯聚到像面，從而使每個物體點被統一映射到其在像面上的對應物。這類系統的性能通常是根據物點和像點之間的對應關系維持得如何來判斷的，眾所周知的理論限制是由衍射現象造成的：即使在一個光學系統中，根據幾何光學定律，將來自一個物點的所有光線準確地映射到一個單一的、數學上的像點，衍射也會導致該像點被抹成一個小的、但尺寸有限的斑點。這種衍射受限的情況是成像系統設計的典型目標，衍射受限的領域有一個球形波面。與球形波面的幾何偏差被稱為 "像差"，并使用不同的多項式基數來描述，以幫助量化其強度和形狀。畸變的存在會增加圖像點的涂抹，從而降低成像系統的質量。
展開 GLAD：光刻成像系統的建模
概述
該系統由一個聚光鏡、一個傾斜球體和一個Schwartzchild設計的中繼鏡組成。光源被成像到中繼鏡的光瞳中。光束在物體掩模處會聚，在中繼透鏡的光瞳處形成點像。在中繼透鏡的瞳孔處，多條條紋圖案將形成一個中心波瓣和側波瓣。如下圖所示：
? 掩模上的條形圖案在中繼瞳孔中產生旁瓣
? 窄條產生寬的旁瓣，僅部分通過中繼入口瞳孔
? 寬條產生較窄的旁瓣，更容易通過中繼入口瞳孔
? 部分通過旁瓣會產生部分解析
系統描述
本例介紹了如何采用全局衍射分析對部分相干進行建模。如上圖所示，整體裝置是一個科勒照明系統，其中有一個聚光元件能夠將非相干光源的光進入轉像透鏡的孔徑中。在一個經典的科勒照明系統中，點光源通過一個聚光鏡成像在轉像系統的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當的放大。為了對光束合理采樣，光源放在物的共軛點處，這樣在光源面上，點光源將是有一定維度的，而不是像理想點光源那樣，會引起混沌。對一個具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。如果光源足夠大，大到可以填滿轉像透鏡的孔徑的話，所成的像將是非相干的。
模擬結果
三柵條圖樣的部分相干成像
兩組七柵條圖樣建模對比
展開 GLAD：光刻成像系統的建模
概述
該系統由一個聚光鏡、一個傾斜球體和一個Schwartzchild設計的中繼鏡組成。光源被成像到中繼鏡的光瞳中。光束在物體掩模處會聚，在中繼透鏡的光瞳處形成點像。在中繼透鏡的瞳孔處，多條條紋圖案將形成一個中心波瓣和側波瓣。如下圖所示：
? 掩模上的條形圖案在中繼瞳孔中產生旁瓣
? 窄條產生寬的旁瓣，僅部分通過中繼入口瞳孔
? 寬條產生較窄的旁瓣，更容易通過中繼入口瞳孔
? 部分通過旁瓣會產生部分解析
系統描述
本例介紹了如何采用全局衍射分析對部分相干進行建模。如上圖所示，整體裝置是一個科勒照明系統，其中有一個聚光元件能夠將非相干光源的光進入轉像透鏡的孔徑中。在一個經典的科勒照明系統中，點光源通過一個聚光鏡成像在轉像系統的光瞳中。光源照亮物體掩膜面，并在最后的成像面上得到適當的放大。為了對光束合理采樣，光源放在物的共軛點處，這樣在光源面上，點光源將是有一定維度的，而不是像理想點光源那樣，會引起混沌。對一個具有一定尺寸的光源，它所成的像就是部分相干的。如果光源足夠大，大到可以填滿轉像透鏡的孔徑的話，所成的像將是非相干的。
模擬結果
三柵條圖樣的部分相干成像
兩組七柵條圖樣建模對比
展開 《Science》子刊：催化反應過程單個合金納米粒子的X射線成像！
在操作條件下，催化劑暴露在常壓或更高壓力和更高溫度下的活性氣體混合物中，使其成為一個相當復雜的動力學系統。結構的復雜性和苛刻的反應條件，常常阻礙了對催化反應原子尺度的理解，而這是未來任何合理設計具有定制活性、選擇性和壽命的更高效催化劑的核心。
為了克服以上限制，需要高分辨率成像技術，與現實的反應條件兼容。近年來，透射電子顯微鏡在常壓催化反應條件下納米粒子的研究方面，取得了長足的進展。此外，在其他X射線成像技術中，相干X射線衍射成像(CXDI)，也已被證明是納米分辨率的納米尺度物體結構表征的一種非常強大的方法。它可以研究一個納米物體的三維(3D)晶體電子密度和應變場，這在氧化、還原和反應條件下的實驗中得到了證實。然而，目前還缺乏原位研究，包括工作催化劑的單納米顆粒水平的結構表征。
據報道，含PtRh納米顆粒的廢氣凈化三元合金催化劑，由于協同電子效應而表現出更高的活性。
展開 
全電動倒置顯微鏡數字成像系統
APX100桌面成像系統以其簡便的操作流程、強大的成像能力和高效的數據管理功能，成為現代研發工作的理想選擇。
成像系統的高級PSF及MTF計算
虛擬和混合現實>近眼顯示
任務/系統描述
亮點
全部或部分孔徑照明的高級PSF及MTF評價
說明：光源
說明：準直透鏡
說明：聚焦透鏡
說明：探測器
結果：3D光線追跡
結果：光瞳
結果：PSF&MTF
結果：PSF&MTF
結果：光瞳
結果：PSF&MTF
結果：PSF&MTF對比
文件&技術信息
免費線上培訓 | 《 SYNOPSYS 成像系統設計 》
SYNOPSYS? 光學設計軟件是目前世界上功能強大的光學設計軟件之一，擁有最強大的優化功能，可快速準確地優化光學系統，可分析各種各樣的復雜光學系統，同時能自動為客戶提供一些較有潛力的初始結構和自動鏡片增刪功能，極大的提高設計效率。
為幫助大家更全面的了解 SYNOPSYS? 光學設計軟件，武漢墨光將于07月27日開展《SYNOPSYS 成像系統設計》免費線上培訓，將通過分享多種設計實例，帶大家更為直觀的學習了解 SYNOPSYS 在光學設計領域的具體應用實操。以下是本次培訓的具體介紹：
培訓主題
SYNOPSYS 成像系統設計
培訓大綱
· SYNOPSYS 軟件介紹
· 單透鏡建模與分析
· 三片式攝影透鏡完整建模流程
· SYNOPSYS 自動增刪功能介紹
· 5片式透鏡設計案例
· 定焦鏡頭設計功能介紹
· 自動玻璃優化功能介紹
· 變焦鏡頭設計功能介紹
· 三倍變焦鏡頭設計實際
· 顯微鏡設計實例
· 投影物鏡設計實例
· 望遠鏡設計實例
· 廣角鏡頭設計實例
· 自由曲面設計
· 公差分析
培訓詳情
舉辦單位：武漢墨光科技有限公司
培訓講師：武漢墨光科技資深光學工程師
培訓時間：2023年07月27日 （上午09：00-12：00，下午14:00-17:00）
報名方式：掃碼即可提前預約會議
# 騰訊會議：629-157-273
溫馨小提示
本次培訓名額有限，滿額請評論留言添加工作人員微信或致電咨詢。
咨詢電話：13396044940
展開 成像系統的先進PSF和MTF計算
摘要
對于實際成像系統，孔徑對其性能影響很大。在不同的系統配置和不同的光照條件下，孔徑的實際形狀可能會有很大的不同。為了研究這種影響，我們模擬了一個由準直物鏡和人眼組成的成像系統。通過對不同光照條件下，PSF和MTF的計算，研究了全孔徑照明和部分孔徑照明的案例。
1. 建模任務
2. 結果
3. 文件和技術信息
