微球三維位置快速精密測(cè)量的新方法
發(fā)布時(shí)間:2018-03-14 01:00
本文選題:測(cè)量 切入點(diǎn):微球三維位置 出處:《光學(xué)學(xué)報(bào)》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了實(shí)現(xiàn)對(duì)液態(tài)環(huán)境中微球三維位置的快速精密測(cè)量,尤其是軸向的測(cè)量分辨力和速度,基于離焦成像測(cè)量理論,結(jié)合并改進(jìn)象限插值法和矢徑投影算法,提出了一種新的方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微球三維方向1nm測(cè)量分辨力的跟蹤測(cè)量。該方法測(cè)量效率高,對(duì)單個(gè)粒子軸向位置的測(cè)量速率最快達(dá)到每秒上百幀甚至更高。進(jìn)一步討論了橫向位置測(cè)量誤差對(duì)軸向測(cè)量分辨力的影響,分析了軸向方向大范圍的跟蹤測(cè)量分辨力。通過(guò)和相同實(shí)驗(yàn)條件下的互相關(guān)方法對(duì)比,說(shuō)明該方法在實(shí)際測(cè)量中具有可行性,在實(shí)現(xiàn)相同軸向測(cè)量分辨力的情況下測(cè)量效率更高。
[Abstract]:In order to realize the fast and precise measurement of the three-dimensional position of microspheres in liquid environment, especially the axial measurement resolution and velocity, based on the defocus imaging measurement theory, the quadrant interpolation method and the vector projection algorithm are combined and improved. In this paper, a new method for tracking and measuring the resolution of microspheres at 1nm in 3D direction is proposed, which has high measurement efficiency. The axial position of a single particle can be measured at the fastest rate of hundreds of frames per second or higher. The influence of the lateral position measurement error on the resolution of the axial measurement is further discussed. The resolution of a wide range of tracking measurements in the axial direction is analyzed. By comparing with the cross-correlation method under the same experimental conditions, it is shown that the method is feasible in practical measurement. The measurement efficiency is higher when the resolution of the same axial measurement is achieved.
【作者單位】: 天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院;英屬哥倫比亞大學(xué)化學(xué)系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51375340,61223008) 天津市自然科學(xué)基金(15JCZDJC31600)
【分類號(hào)】:TB921
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,本文編號(hào):1608902
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