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[发明专利]基于成像差分吸收光谱技术的人体呼吸频率监测装置及方法-CN202310130277.5在审
发明人：陈达如;肖安萍;管祖光;凌强;陈浩;张斌;张裕生;罗丝;陶陈凝;郁张维 -专利权人：浙江师范大学
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： A61B5/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于成像差分吸收光谱技术的人体呼吸频率监测装置及方法，该装置包括一个可悬挂于墙上或天花板上的红外激光照明装置、一个红外成像检测装置、一个双目成像装置和一台计算机。红外成像检测装置、双目成像装置以及红外激光照明装置都通过信号线连接到计算机上。该方法采用了成像差分吸收光谱技术探测待测空间中CO2气体浓度的空间分布变化情况，同时利用双目成像测距的原理获取空间的距离信息。本发明完成了非接触式的监测人体呼吸频率，以及对多个人体目标同时进行监测。
基于成像吸收光谱技术人体呼吸频率监测装置方法

[发明专利]基于波长扫描激光器的全固态激光雷达装置-CN202211532660.5在审
发明人：陈达如;肖安萍;管祖光;陈浩;张斌;张裕生;凌强;罗丝;陶陈凝;郁张维 -专利权人：浙江师范大学
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于波长扫描激光器的全固态激光雷达装置。包括波长扫描激光器、光分束器、PD探头、光环形器、APD探头、准直器、光学色散器件和宽带光滤波器。本发明中的波长扫描激光器处于波长受限傅里叶域锁模工作状态，脉冲激光经过光学色散器件后按一定的角度出射，当激光波长变化时，激光出射角度也改变，从而完成出射角度范围内的距离探测信息。本发明采用了波长扫描激光器作为激光光源，以光滤波器作为波长扫描器件，以波长受限傅里叶域锁模作为核心工作原理，通过光学色散器件将波长扫描转化为光束空间扫描，实现了全固态激光雷达功能。
基于波长扫描激光器固态激光雷达装置

[发明专利]一种相变材料超表面光谱调制器及短波红外光谱成像系统-CN202210993516.5在审
发明人： 陶陈凝;陈达如;郁张维 -专利权人：浙江师范大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G02F1/00 文献下载
摘要：本发明公开一种相变材料超表面光谱调制器及短波红外光谱成像系统。相变材料超表面光谱调制器是由相变材料GSST组成的全介质超表面，其结构参数可通过压缩感知相干性最小化原理设计优化。高效短波红外单像素光谱成像系统中，携带目标物体空间‑光谱信息的入射光，依次经相变材料超表面光谱调制器和数字微镜阵列进行动态光谱/空间调制，随后被单像素探测器压缩采样，最后通过OMP算法重构目标物体的光谱图像。本发明具有高的可执行性，实现了短波红外光谱图像的高质量重构。
一种相变材料表面光谱调制器短波红外成像系统

[发明专利]一种基于宏像素分割的单像素多光谱成像方法及装置-CN202110184220.4有效
发明人：郑臻荣;谢秦;陶陈凝;刘新宇;陶骁;孙妍 -专利权人：浙江大学
申请日： 2021-02-08 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于宏像素分割的单像素多光谱成像方法及装置。该方法对待测光谱立方体进行宏像素分割和波长‑位置编码，以在一次二维采样过程中实现对三维光谱立方体的采样。本发明进一步设计了一种单像素多光谱成像装置，将预设的二维编码加载到空间光调制器上，用于产生结构光照明；使用特定阵列滤波片对照明光场进行宏像素分割和波长‑位置编码；用单点探测器对经被测场景作用后的光场强度值进行探测；根据一维强度测量值，用重构算法对待测场景的二维空间信息、光谱信息进行重构，从而还原得到多光谱成像结果。该方法光路简单，采样速度快，且能通过对阵列滤波片的设计选取合适波段及波段数目，能实现快速、有效的单像素多光谱成像。
一种基于像素分割光谱成像方法装置

[发明专利]一种基于Talbot效应光学卷积的图像特征提取系统及方法-CN201910555634.6有效
发明人：郑臻荣;黄怡;陈媛;陶陈凝;丁章浩;张金雷;秦振韬 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-06-25 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G06K9/46 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于Talbot效应光学卷积的图像特征提取系统及方法，光学卷积图像处理系统由光学系统、叠层光栅、分时切换系统以及探测器组成。所述光学系统包括物镜、目镜系统，源图像，用于实现物像的共轭缩小成像。所述叠层光栅系统可在光栅Talbot距离上产生Talbot自成像效应，进而利用莫尔条纹效应可对入射光场进行光学卷积处理。所述分时切换系统可以实现不同周期、不同相位光栅的分时切换，从而实现不同卷积参数的光学卷积操作，提取不同的入射图像特征。该方法利用光学卷积进行图像处理，可显著降低计算能耗以及节约计算时间。该方案结构系统紧凑，可有效利用光学卷积进行图像的滤波等操作。
一种基于 talbot 效应光学卷积图像特征提取系统方法

[发明专利]基于编码采样板设计以及二次能量约束校正的三维图谱获取及重建方法-CN201810260821.7有效
发明人：郑臻荣;申俊飞;陶陈凝;陈媛;丁章浩 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-03-27 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开一种基于编码采样板设计以及二次能量约束校正的三维图谱获取及重建方法，携带三维信息的外界光通过设计的压缩编码板采样，而后经色散形成频谱混叠图像并成像于黑白图像传感器上，通过TwIst算法初步复原后，经过二次能量约束校正，多组采样图谱融合形成最终的重建三维图谱。本发明具有高的可执行性，提高了算法中能量利用率以及图谱复原精确度，减小了传统分光光谱探测系统中的图谱数据量。
基于编码样板设计以及二次能量约束校正三维图谱获取重建方法

[发明专利]一种基于深度学习的光场图像深度估计方法-CN202010733319.0在审
发明人：郑臻荣;王旭成;陶骁;陶陈凝;吴仍茂;孙鹏 -专利权人：浙江大学
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G06T7/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的光场图像深度估计方法，包括如下步骤：根据光场相机的参数信息，解码重构光场源文件，提取子孔径图像阵列；将子孔径图像输入训练好的神经网络，计算得到估计的深度图；对估计的深度图进行滤波优化，得到最终估计的深度图。本发明在神经网络的基础上结合了极平面图像分析和图像分割的方法，同时利用了深度特征和图像的边缘信息，改善了对实际光场图像进行深度估计过程中存在的误匹配问题，能够对合成和实际光场图像进行快速准确的深度估计。
一种基于深度学习图像估计方法

[发明专利]实现数字识别的光学神经网络方法-CN201910391752.8在审
发明人：郑臻荣;陈媛;陶陈凝;黄怡;丁章浩;张金雷;秦振韬 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-05-13 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： G06N3/067 文献下载
摘要：本发明提出了一种实现数字识别的光学神经网络方法，包括获取数字图像特征步骤和构造光学神经网络步骤。所述光学神经网络由光学干涉模块、光学非线性模块和探测器阵列构成。所述光学干涉模块包括马赫曾德干涉仪阵列与可变光衰减器，可实现任意矩阵乘法运算。所述光学非线性模块由可饱和吸收体等具有非线性效应的器件构成，可实现人工神经网络中激活函数的功能。该方法利用光学计算缩短了计算时间，降低了计算能耗。
光学神经网络光学非线性光学干涉数字识别马赫曾德干涉仪矩阵乘法运算可饱和吸收体可变光衰减器人工神经网络非线性效应探测器阵列构造光学光学计算激活函数神经网络数字图像特征步骤能耗

[发明专利]一种多色多角度照明的高分辨显微成像系统-CN201910022747.X在审
发明人：郑臻荣;张金雷;陶骁;孙鹏;陶陈凝;张文涛;丁章浩;陈媛;秦振韬 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-01-10 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： G02B21/06 文献下载
摘要：本发明公开一种多色多角度照明的高分辨显微成像系统，包括：光学引擎，具有沿光路设置的激光光源、数字微镜阵列和会聚透镜；激光光源用于产生单色激光或多色激光；数字微镜阵列用于实现多角度的照明；会聚透镜用于将激光平行照射至样本平面上；显微成像系统，包括物镜和镜筒透镜；物镜用于收集经过样本平面的平行光并生成低分辨率的图像；镜筒透镜用于再次放大把所述物镜所成的像；图像接收处理装置，包括相机和计算机，相机用于拍摄图像；计算机利用FPM算法将拍摄的多幅低分辨率图像恢复成高分辨率图像。本发明以激光作为照明光源和使用数字微镜阵列产生多角度照明，来克服诸如强度漂移，照明强度不均匀，暗噪声限制检测等问题。
数字微镜阵列显微成像系统多角度照明物镜会聚透镜激光光源镜筒透镜样本平面高分辨多色激光相机图像接收处理装置漂移低分辨率图像高分辨率图像单色激光低分辨率多色激光光路设置光学引擎拍摄图像限制检测照明光源暗噪声不均匀平行光计算机算法平行照射放大图像拍摄恢复

[发明专利]一种可用于制备中空光束的自由曲面透镜面型设计方法-CN201810644534.6在审
发明人：吴仍茂;常胜倩;郑臻荣;陶骁;孙鹏;王畅;刘思奇;张文涛;陶陈凝;刘旭 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-06-21 - 公布日： 2018-12-11 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可用于制备中空光束的自由曲面透镜面型设计方法，属于非成像光学技术领域。本发明系统包含自由曲透镜和一个光学聚焦系统，根据理想聚焦系统的光线偏折特性，基于折射定律和能量守恒定律，在计算机的辅助下，设计出可制备中空光束的自由曲面。入射光线经自由曲面偏折和聚焦透镜汇聚后，在目标照明区域产生中心强度为零的光斑。本发明设计在实现光斑的中心暗斑大小可控的同时，保证外径大小可控，外围强度均匀。此外，本设计可以获得微米量级的中空光束(～10μm)，在光学操控和超分辨成像领域有重要应用。本发明设计能保证曲面的连续性，便于加工。
中空光束制备自由曲面透镜光斑面型设计自由曲面可用透镜光学聚焦系统目标照明区域能量守恒定律超分辨成像非成像光学光线偏折光学操控聚焦透镜聚焦系统入射光线微米量级折射定律重要应用可控的自由曲暗斑可控偏折外围保证汇聚计算机加工

[发明专利]一种基于自由曲面透镜阵列的中空光束制备装置-CN201810643608.4在审
发明人：郑臻荣;常胜倩;吴仍茂;陶骁;孙鹏;王畅;刘思奇;张文涛;陶陈凝;刘旭 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-06-21 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于基于自由曲面透镜阵列的中空光束制备装置，属于非成像光学和激光光束整形技术领域。该装置包括激光光源(101)、光束扩束器(102)、自由曲面透镜阵列(103)和光学聚焦系统(104)。由激光光源发射的激光光束首先由光束扩束器扩束，然后经过自由曲面透镜阵列和聚焦系统，在可变目标面形成大小一定的中空光束。本发明结构紧凑，能同时控制目标面位置和空心大小，能量利用率高，整形效果好。
自由曲面透镜中空光束光束扩束器激光光束激光光源制备装置光学聚焦系统非成像光学能量利用率聚焦系统可变目标控制目标整形技术整形效果面位置扩束发射

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