Sensitivity improvement of one-shot Fourier spectroscopic imager for realization of noninvasive blood glucose sensors in smartphones
Sensitivity improvement of one-shot Fourier spectroscopic imager for realization of noninvasive blood glucose sensors in smartphones
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提高一次性傅里叶光谱成像仪的灵敏度，以实现智能手机中的无创血糖传感器
DOI：
10.1117/1.oe.55.11.110506
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Natsumi Kawashima
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Natsumi Kawashima;Ichiro Ishimaru;Ichiro Ishimaru;Ichiro ISHIMARU;Natsumi Kawashima
提出了使用宽视场光阑和光束扩展方法来增强单次傅立叶光谱的灵敏度，以实现安装在智能手机中的用于日常监测的健康护理传感器。当非侵入性地测量人体的光谱成分时，来自生物膜的漫反射光对于使用常规高光谱相机的检测来说太弱。单次傅里叶光谱是一种空间相移型干涉仪，可以从单个帧中确定一维光谱特征。但是，这种方法灵敏度低，因此只能获得具有直接照明的光源的光谱特性，因为使用单个狭缝作为场光阑。采用宽视场光阑和扩束方法提高了光谱法的灵敏度。使用较宽的场光阑狭缝宽度增加了检测到的光强度;然而，这同时使衍射角变窄。较窄的准直物镜光束直径降低了干涉图的可见度。因此，在物平面和单个狭缝之间引入平凹圆柱透镜以扩大光束直径。当使用宽视场光阑和光束扩展方法时，所得到的灵敏度提高允许使用袖珍灯从人类手掌非侵入性地获得血红蛋白的光谱特性。
The use of the wide-field-stop and beam-expansion method for sensitivity enhancement of one-shot Fourier spectroscopy is proposed to realize health care sensors installed in smartphones for daily monitoring. When measuring the spectral components of human bodies noninvasively, diffuse reflected light from biological membranes is too weak for detection using conventional hyperspectral cameras. One-shot Fourier spectroscopy is a spatial phase-shift-type interferometer that can determine the one-dimensional spectral characteristics from a single frame. However, this method has low sensitivity, so that only the spectral characteristics of light sources with direct illumination can be obtained, because a single slit is used as a field stop. The sensitivity of the proposed spectroscopic method is improved by using the wide-field-stop and beam-expansion method. The use of a wider field stop slit width increases the detected light intensity; however, this simultaneously narrows the diffraction angle. The narrower collimated objective beam diameter degrades the visibility of interferograms. Therefore, a plane-concave cylindrical lens between the objective plane and the single slit is introduced to expand the beam diameter. The resulting sensitivity improvement achieved when using the wide-field-stop and beam-expansion method allows the spectral characteristics of hemoglobin to be obtained noninvasively from a human palm using a midget lamp.
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用于智能手机的可见光、近红外和中红外光区域的内置高光谱相机（第二份报告） - 提高傅立叶光谱成像的灵敏度，以检测人体内部组织的漫反射光以促进健康
DOI：
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
Natsumi KAWASHIMA;Satsuki HOSONO;Ichiro ISHIMARU
通讯作者：
Ichiro ISHIMARU
影响因子：
3.5
作者：
Larin, KV;Motamedi, M;Esenaliev, RO
通讯作者：
Esenaliev, RO
影响因子：
3.8
作者：
Y. Yasuno;S. Makita;T. Endo;G. Aoki;Hiroshi Sumimura;M. Itoh;T. Yatagai
通讯作者：
Y. Yasuno;S. Makita;T. Endo;G. Aoki;Hiroshi Sumimura;M. Itoh;T. Yatagai
小指大小一次性光谱断层扫描定量测量日常生活环境中的生物物质
DOI：
10.1117/12.2038836
发表时间：
2014
期刊：
Biomedical optics
影响因子：
--
作者：
Akane Ishida;Shun Sato;Sho Nakada;Satoru Suzuki;P. Abeygunawardhana;Kenji Wada;A. Nishiyama;I. Ishimaru
通讯作者：
I. Ishimaru
影响因子：
1.9
作者：
Qi, Wei;Suzuki, Yo;Ishimaru, Ichiro
通讯作者：
Ishimaru, Ichiro