摘要背景橘皮组织是发达国家 85% 至 98% 的青春期后女性会出现的真皮、表皮和皮下组织常见生理状况。红外 (IR) 热成像技术结合基于人工智能 (AI) 的自动图像处理可以检测出早期和晚期橘皮组织,从而实现可靠的诊断。虽然橘皮组织病变的严重程度各不相同,但每个女性的生活质量,无论是在身体还是情感方面,始终是个人关注的问题,因此需要以患者为中心的治疗方法。目的这项研究的目的是制定一种基于红外成像的客观、快速且经济有效的自动识别不同阶段橘皮组织的方法,可用于预筛查和个性化治疗。材料和方法 在本研究中,我们使用定制开发的图像预处理算法自动选择橘皮组织区域,并将总共 9 种特征提取方法与 9 种不同的分类算法相结合,以基于从 212 名年龄在 19 至 22 岁之间的女性志愿者拍摄的热成像图像确定橘皮组织阶段识别的效果。 结果 方向梯度直方图 (HOG) 和人工神经网络 (ANN) 的组合能够确定橘皮组织的所有阶段,平均准确率高于 80%。对于橘皮组织的主要阶段,平均准确率超过 90%。 结论 使用红外成像实现计算机辅助自动识别橘皮组织严重程度对于可靠诊断是可行的。这种组合可用于早期诊断,以及以客观的方式监测橘皮组织进展或治疗结果。红外热成像与人工智能相结合,有望成为评估脂肪团发病机制和分层的有效工具,这对于在预测、预防和个性化医疗 (PPPM) 中实施红外热成像至关重要。
量子点(QDs)具有窄线宽发射和可调带隙,因此在量子信息和光电子器件的开发中具有潜在价值1 – 3。尤其是胶体量子点(CQDs),它可以通过溶液处理获得,并用于光伏4 – 9、光发射10 – 14和光电检测15 – 20。上转换光电探测器将低能光子(例如红外线)转换为高能光子(例如可见光),用于红外成像(图1),而红外成像用于夜视、半导体晶圆检测、手势识别、三维成像和生物成像等应用21 – 25。然而,大多数红外光子上转换器件都是基于真空或高温沉积法22、24-33,这些方法与硅等电子材料不兼容,限制了它们在柔性电子产品中的使用。基于溶液处理材料的两端上转换光电探测器已经开发出来,但需要高开启电压并且光子对光子 (p-p) 效率低(低于 1.5%)30、34。在本文中,我们表明,通过设计电子传输层 (ETL) 可以创建两端溶液处理的红外上转换光电探测器,其总 p-p 效率为 6.5%,开启电压低至 2.5 V。我们的光电探测器的效率与外延生长半导体相当,与迄今为止报道的最高增益单片红外量子点上转换器相比,效率提高了五倍。此外,与之前的量子点上变频器相比,该器件的低开启电压降低了两倍以上。我们的器件由基于硫化铅 (PbS) QD 的光电探测器吸收层(红外)和基于硒化镉/硒化锌 (CdSe/ZnS) QD 的发光二极管 (LED) 层(可见光)堆叠而成(图 2a)。为了确保光电探测器层能够提供足够的光电流来驱动 LED 层,
红外 (IR) 成像是用于制造样品质量控制测量的重要工具之一。标准红外成像技术使用直接测量,其中光源和检测器在红外范围内工作。由于红外光源或检测器的选择有限,可能难以达到特定的红外波长。在我们的工作中,我们基于量子成像技术进行间接红外显微镜检查。这种方法允许我们用红外光探测样品,同时将检测转移到可见光或近红外范围。因此,我们展示了不同放大倍数下硅芯片的红外量子成像,其中样品在 1550 nm 波长下探测,但检测在 810 nm 下进行。我们还分析了该技术的可能测量条件,并估算了执行样品质量控制检查所需的时间。
标题:迈向多光谱红外成像 演讲者姓名:Elahe Zakizade 博士 公司名称/研究所:弗劳恩霍夫微电子电路与系统研究所 项目名称:Eurostars SPEKTIR 资助小组:Eurostars 摘要是否可以在网站上发表: ☒ 是 ☐ 否 提供最多 500 字的摘要。使用 ARIAL 字体,11 号。如果使用图表,文本和图表必须保持在这一页内。 近年来,热成像相机市场不断增长。主要驱动因素是基于微测辐射热计技术的非制冷红外焦平面阵列 (IRFPA),因为它们是低成本成像仪,不需要额外的复杂和昂贵的冷却系统。大多数当前的热成像应用都基于长波红外 (LWIR) 辐射的检测,波长覆盖从 8 μm 到 14 μm,对人体温度敏感,不仅可用于军事应用,而且在智能手机、监控摄像头或自动驾驶汽车等大众市场应用中也越来越受欢迎。此外,非制冷热像仪在波长范围为 3 μm 至 5 μm 的中波红外 (MWIR) 中也能敏感。MWIR 传感器可用于监测温度高达几百摄氏度的“热源”、检测危险或易燃气体或环境监测等应用。红外区域多光谱成像的实现引起了广泛关注,因为它能够可视化和组合来自 MWIR 和 LWIR 区域的信息。微测辐射热计作为非制冷 IRFPA 的传感元件,采用热原理运行。它们是独立的隔热传感器膜。它们吸收红外辐射并将其转化为温度上升。微测辐射热计膜的温度变化会导致电阻随入射功率的变化而变化。CMOS 读出电路将微测辐射热计随温度变化的电阻变化转换为数字值并生成图像。实现多光谱吸收的一种有前途的方法是使用等离子体超材料吸收器 (PMA)。在过去的几十年中,等离子体领域因其各种潜在应用而备受关注,尤其是在可见光谱范围内。等离子体结构的研究也已扩展到红外区域,以实现高吸收率并调整中波红外和长波红外光谱区域的吸收波长。实现适用于弗劳恩霍夫 IMS 微测辐射热计技术的合适吸收器的有希望的候选材料是金属-绝缘体-金属 (MIM) 结构,该结构由上部周期性金属结构、中间介电层和下部金属反射层组成,以在所需的吸收波长下产生强局部表面等离子体共振。材料选择,弗劳恩霍夫 IMS 研究了沉积技术和图案化工艺,以实现高灵敏度的多光谱热成像。弗劳恩霍夫 IMS 将报告其在实现多光谱红外成像方面取得的进展。它将展示用于多光谱红外成像的带有等离子体超材料吸收器的微测辐射热计的最新模拟结果和实验表征。
摘要:气膜冷却技术对提升航空发动机性能、延长使用寿命具有重要意义。随着对气膜冷却效率要求的越来越高,科研人员对冷却孔的精度测量和数字化测量开展了大量工作。基于此,本文概述了气膜冷却技术的重要性及其原理,回顾了冷却孔的演变过程,详细介绍了当前工程场景中采用的传统冷却孔测量方法及其局限性,将数字化测量方法分为探测测量技术、光学测量技术、红外成像技术、CT扫描技术和复合测量技术五种主要类型,并对这五种类型的测量方法及集成的自动化测量平台进行了分析。最后,通过对冷却孔测量方法的归纳与分析,指出了其技术挑战和未来趋势,为后续研究提供参考与指导。
背景:红外 (IR) 成像仪在中波红外 (MWIR) (3-5 um) 和长波红外 (LWIR) (8 – 12 um) 中工作,使海军和海军陆战队能够在所有照明条件(白天和夜晚)以及具有挑战性的大气条件下看到远距离物体。通常,这些高性能成像仪的探测器必须冷却到 45 K 到 120 K 之间,具体取决于波段。这是为了使它们能够在背景受限红外光子 (BLIP) 条件下工作。近年来,半导体材料和设计方面取得了进展,以提高该工作温度。在 LWIR 波段中用于非制冷红外成像的第二类探测器是微测辐射热计。虽然这种设计确实可以在室温下运行,但它从根本上受到材料电导率和热导率特性的限制。对于非制冷微测辐射热计,它们的响应时间受到进一步限制,并且通常必须在每个成像帧上停留更长时间
混合元素粉末是金属增材制造中预合金粉末的一种新兴替代品,因为用它们可以生产的合金范围更广,而且由于不开发新原料而节省了成本。在本研究中,通过在 BE Ti-185 粉末上进行 SLM,同时通过红外成像跟踪表面温度并通过同步加速器 X 射线衍射跟踪相变,研究了 SLM 过程中的原位合金化和同时发生的微观结构演变。然后,我们进行了事后电子显微镜检查(背散射电子成像、能量色散 X 射线光谱和电子背散射衍射),以进一步了解微观结构的发展。我们表明,虽然放热混合有助于熔化过程,但激光熔化只会产生合金区域和未混合区域的混合。只有通过在热影响区进一步热循环才能实现完全合金化,从而获得一致的微观结构。 2021 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
摘要。量子点红外光电探测器(QDIP)定位成为红外(IR)检测领域的重要技术,尤其是对于高温,低成本,高产,高收益检测器阵列所需的军事应用所需的技术。高操作温度(≥150k)光电探测器通过启用低温露水和斯特林冷却系统的成本降低了红外成像系统的成本,并被热电冷却器代替。QDIP非常适合在升高温度下检测中期光,该应用可能被证明是下一个量子点的商业市场。虽然量子点外延的生长和IR辐射的标记内吸收良好,但量子点非均匀性仍然是一个重大挑战。在150 K处的最新IR检测,而QDIP焦平面阵列的性能与77 K的HGCDTE相当可比。带隙工程以减少深色电流并增强多光谱检测(例如共鸣隧道QDIP),QDIP的性能和适用性将继续提高。
红外探测与现代微电子技术的融合为紧凑型高分辨率红外成像提供了独特的机会。然而,作为现代微电子技术的基石,硅由于其带隙为 1.12 eV,只能探测有限波长范围(< 1100 nm)内的光,这限制了其在红外探测领域的应用。本文提出了一种光驱动鳍片场效应晶体管,它打破了传统硅探测器的光谱响应限制,同时实现了灵敏的红外探测。该装置包括用于电荷传输的鳍状硅通道和用于红外光收集的硫化铅薄膜。硫化铅薄膜包裹硅通道形成“三维”红外敏感栅极,使硫化铅-硅结处产生的光电压能够有效调节通道电导。在室温下,该器件实现了从可见光(635 nm)到短波红外区域(2700 nm)的宽带光电探测,超出了常规铟镓砷和锗探测器的工作范围。此外,它表现出 3.2×10 −12 的低等效噪声功率
本文介绍了使用近红外(NIR)激光源,直接检测电磁和被动红外成像系统的新技术。这些技术允许直接确定大气灭绝,并通过采用合适的反转算法,对某些重要的天然和人造大气成分的间接测量,包括二氧化碳(CO 2)。所提出的技术适用于使用飞机,卫星,无人驾驶汽车(UAV),降落伞/滑行车辆,Roving Surface车辆(RSV)或永久地面装置(PSI)执行的遥感任务。拟议的各种技术在不同情况下提供了相对优势。所有这些都是基于对已知几何和反射特性目标表面的激光能量/功率的测量,该测量是通过红外检测器和/或用于辐射的红外摄像头的测量值。实验结果相对于地面和飞行试验提供了用激光系统进行的飞行试验,该激光系统在近红外(NIR)= 1064 nm和= 1550 nm。这包括在各种大气条件下使用10 Hz和20 kHz PRF NIR激光系统执行的地面测试,以及在龙卷风飞机上安装的10 Hz机载NIR激光系统进行的飞行试验,飞到地面上的22,000英尺高度为22,000英尺。未来的活动计划验证为CO 2柱密度测量开发的大气检索算法,重点是机场和其他高空交通密度环境的飞机相关排放。