利用下一代醫(yī)學成像技術以及PXI模塊化儀器系統(tǒng)與NI LabVIEW進行進展性癌癥研究
概述：使用OCT技術與授予專利的光源技術，并通過帶有32個PXI-5105數字化儀的256同步通道的高速(60Ms/s）數據采集系統(tǒng)予以實現。

OCT是一種非入侵式成像技術，它提供半透明或不透明的材料的表下、斷層圖像。OCT圖像使我們可以以與一些顯微鏡相近的精度可視化地展現組織或其他物體。OCT越來越受到研究人員的關注，因為它具有比核磁共振成像（MRI）和正電子發(fā)射型斷層成像（PET）等其他成像技術高很多的分辨率。此外，該方法不要求我們作其他準備，而且對于患者非常安全，因為我們使用的激光輸出能量非常之低并且無需使用電離輻射。
OCT利用一個低功耗光源及其相應的光反射以創(chuàng)建圖像，該方法類似于超聲，但我們監(jiān)測的是光波，而不是聲波。當我們將一束光投射在一個樣品上，其中大部分光線被散射，但仍有小部分光線以平行光的形式反射，這些平行光可以被檢測到并用于創(chuàng)建圖像。
別系統(tǒng)概覽
我們的任務便是利用光學解復用器創(chuàng)建一個高速傅立葉域OCT系統(tǒng)，以支持來自以192.2 THz為中心頻率、頻率間隔為25.0 GHz的寬帶入射光（波長為1559.8 nm）的256個窄頻帶的分隔。頻譜分離使得PXI-5105數字化儀的256個高速模數轉換器（ADC）通道能以60 MS/s的采樣率進行數據采集，并對所有的頻帶進行同步檢測。
我們的系統(tǒng)包含32塊8通道的PXI-5105數字化儀，它們分布在三個18槽的NI PXI-1045機箱上。我們利用NI PXI-6652定時與同步模塊和NI-TClk同步技術，實現不同機箱上的數字化儀的同步，它提供了數十皮秒精度級的通道間相位同步性。我們選用PXI-5105是因為其高通道密度——每塊板卡八個輸入通道，這樣使得256個高速通道的系統(tǒng)保持較小的外形尺寸。當我們完成數據采集之后，我們利用LabVIEW進行數據處理和可視化展示。
利用傅立葉域OCT系統(tǒng)中的光解復用器充當頻譜分析儀，實現了每秒六千萬次軸向掃描的OCT成像。利用一臺共振掃描裝置進行幀速率為16 kHz、每幀1400 A-線和3毫米深度范圍的左右掃查，我們的OCT成像展示了23 μm的精度。
系統(tǒng)深度描述
在我們的系統(tǒng)中，所采用的光源是一個寬帶超發(fā)光二極管（SLD，由NTT電子提供原型產品）。我們利用一個半導體光放大器（SOA，來自COVEGA公司，BOA-1004型）放大該SLD的輸出光信號，并利用耦合器（CP1）將其等分導入到樣本支路和參考支路。我們調整SOA1的輸出光信號強度，使得樣本信號的功率為9 mW，以滿足ANSI的安全限制。我們的系統(tǒng)利用一個準直透鏡（L1）和一個物鏡（L2），將樣本支路光信號導入到采樣點（S）。我們使用一個共振掃描裝置（RS、光電產品、SC-30型）和一個電鏡（G，劍橋技術出品，6210型）掃描采樣點的光束。我們的系統(tǒng)利用光照明光學收集來自采樣點的后向散射或后向發(fā)射的光信號，并利用一個光循環(huán)裝置C1將其導入至SOA2（來自COVEGA公司，BOA-1004型）。我們通過一個耦合器CP2（耦合比為50：50）整合SOA2的輸出信號與參考光信號。該參考支路由光循環(huán)裝置C2、準直透鏡L3和參考反射鏡RM組成。
我們的系統(tǒng)利用兩只光解復用器（OD1與OD2）分離CP2的輸出信號，以實現平衡檢測。它利用平衡圖片接收裝置（來自New Focus公司，2117型）——共有256個圖片接收裝置，檢測來自這兩個OD的具有相同光頻率的輸出信號。它利用前述快速多通道ADC系統(tǒng)的32塊PXI-5105數字化儀，檢測來自圖片接收裝置的輸出信號。所采集數據在單次采集過程中存儲于數字化儀的板載深度存儲器中，然后傳輸至計算機供分析。
就同步檢測干涉頻譜而言，OD-OCT與SD-OCT相似。其差別在于OD-OCT同時在不同頻率以數據采集速率檢測整個干涉圖譜，而不是像SD-OCT那樣——在某個時間跨度內累計輸入到CCD檢測裝置中。因而，它根據數據采集系統(tǒng)的數據采集速率——在現有系統(tǒng)中該速率高達60 MHz——來確定軸向掃描速率。共振掃描裝置的16 kHz速率確定了幀速率。我們僅使用了一個掃描方向進行數據采集（50%的占空比），從而得到每幀的采樣時間為31.25 μs。該系統(tǒng)在每幀中獲得1875次軸向掃描；然而，由于共振掃描裝置的左右掃查呈高度非線性，我們僅使用了1400次軸向掃描，舍棄了475次軸向掃描。
研究結果
我們將動態(tài)范圍定義為點擴散函數（PSF）的峰值與樣本支路暢通時的背景噪聲間的比值。我們根據結果估計，動態(tài)范圍在各種深度下均約為40 dB并隨著深度加深略有下降。OD-OCT的一個技術優(yōu)勢在于AWG的每個通道所檢測的頻帶寬度小于25 GHz的頻率間距。40 dB的動態(tài)范圍基本足夠生物組織的測量。
我們利用中性密度濾光鏡將發(fā)射光衰減了39.3 dB。粗實曲線是在阻塞樣本光信號的情況下測量所得的背景噪聲。由這些數值確定的敏感度按照右手側的垂直刻度標示。
圖像的滲入深度約1毫米，淺于通常利用SS-OCT或SD-OCT獲得的2毫米滲入深度。這是由低敏感度決定的。為得到一幅3D圖像，需要大量的OCT截面。受限于存儲器的大小，我們把采樣率降至10 MHz。

使labview用于電廠保護的發(fā)電機綜合數據采集與分析裝置
概述：采用NI 的LabVIEW 和CompactRIO 硬件平臺實現了水輪發(fā)電機的數據采集及分析裝置各個裝置通過以太網將相應的數據和故障分析的結果傳輸到監(jiān)控中的服務器上。

應用方案：
水輪發(fā)電機側裝配一套數據采集及分析裝置，各個裝置通過以太網將相應的數據和故障分析的結果傳輸到監(jiān)控中的服務器上，整個系統(tǒng)主要包括三個部分：
1. 采用工業(yè)控制計算機作為，監(jiān)控中心的存儲以及監(jiān)控服務器
2. 采用NI 公司的實時嵌入式處理器、FPGA模塊、采集卡組成高速數據采集及分析裝置
3. 采用相應的傳感器對相關的電測量和非電量進行采集，通過前端信號處理模塊處理之后送到高速數據采集及分析裝置的采集卡，以作為后續(xù)存儲與分析的信號輸入。


投放市場的必要性
發(fā)電廠的機組故障錄波器基本上都沒有使用，老式的故障錄波器也正是要更新換代的時候，而且隨著國民經濟的快速增長，電力的需求越來越緊張，電網的建設步伐也在加快，電力系統(tǒng)故障錄波器作為系統(tǒng)事故分析不可缺少的組成部分，市場的需求正在日益的增加。
使用NI 的硬件提高開發(fā)速度
CompactRIO硬件的高可靠性，實時處理器的，以及FPGA的并行高速計算能力以及LabVIEW的信號處理能力和便捷開發(fā)為本裝置的研制提供了一個比較合適的軟硬件平臺。

使用LabVIEW FPGA和CompactRIO開發(fā)伺服控制系統(tǒng)
概述：利用NI LabVIEW FPGA 模塊和CompactRIO 系統(tǒng)開發(fā)出世界上臺在連續(xù)旋轉式磁盤上進行三維全息數字數據存儲的伺服控制系統(tǒng)。

全息數字數據存儲（Holographic digital data storage，簡稱HDDS）技術是光學存儲領域里有前景的新興技術之一。傳統(tǒng)的數據存儲技術，是把單的比特信息存儲為介質表面的磁或光變量，正在接近其物理的極限。然而，全息存儲技術可以使數據的傳輸速率加速到10 億比特每秒，把訪問時間降低到幾十微秒，同時將數據的存儲密度增加到理論的大值，即1 萬億比特每立方厘米?！　?br /> 通過在存儲介質的整個三維空間上編碼數據，并且利用稱為頁的大容量并行存儲塊來進行記錄和恢復，全息數據存儲技術突破了傳統(tǒng)二維技術（如DVD）的限制。

利用CompactRIO 對Daewoo HDDS 系統(tǒng)進行原型驗證
我們的H D D S 原型包括兩個主要的子系統(tǒng)：一個基于N ICompactRIO三百萬門的FPGA 系列模塊的電光運動控制系統(tǒng)和一個基于Xilinx 公司八百萬門的FPGA 電路板的視頻解碼系統(tǒng)。CompactRIO 系統(tǒng)控制著一個線性電機、一個步進電機、一個電流鏡和一個CMOS 相機。每一個運動控制環(huán)都要求的控制，所以我們利用反饋信號來控制和檢測數據。不同于傳統(tǒng)的計算型電路板，CompactRIO 系統(tǒng)使我們可以利用NI 公司的LabVIEWFPGA模塊來定制脈沖發(fā)生器的時序，其精度可達到一個FPGA時鐘周期。為了避免滑動，我們通過創(chuàng)建定制的用于加速和減速的數學函數，開發(fā)了復雜的電機控制算法。我們?yōu)槿N類型的電機分別設計了驅動電路，并把它們連接到CompactRIO 的輸入/ 輸出模塊上。除了運動控制，CompactRIO 還與用于視頻解碼的FPGA 電路板通信，該電路板是使用我們自有的用于視頻恢復和CMOS相機控制的信號處理技術開發(fā)的。前端MPEG解碼器積累在緩存中的數據量隨速度變化很大，CompactRIO 還通過檢查其變化來控制數據的傳輸速率。

使用LabVIEW 建構非侵入式技術而測得水果成熟度
概述：NI LabVIEW可找出平行板電容器雙板之間的佳距離。

因為農業(yè)的原料與后農產品均需達到相同品質，所以在采收前后了解水果的品質與成熟度格外重要。但是一般果農難以確實得知水果的成熟度，特別是果色與成熟度無關的水果。雖然或果農可以看出水果成熟度，但也無法因應大量采收的水果。因此我們需要穩(wěn)定、快速、非侵入式的技術，測得水果的物理屬性而進一步了解水果的品質與其成熟度。只要能且自動分類水果的成熟度，就能進一步讓農業(yè)升級，并造福超級市場的消費者。舉例來說，若能根據采收條件而系統(tǒng)性的了解水果成熟度，就能讓消費者進一步判斷水果品質。
大多數的傳統(tǒng)方式均具有破壞性，而無法大量應用于實務中。某些方式則透過硬度計(Penetrometer) 或沖擊力，測得水果的硬度。另可量測與成熟度相關的參數或化學物含量，如pH 酸堿值、可滴定酸度(Titratable acidity，TA)、可溶性固態(tài)物(Soluble-solid，SS) 含量、乙烯(Ethylene) 含量等。若要量測這些化學值與參數，往往侵入水果再應用復雜的分析技術，如氣液相層析(Gas - Liquid Chromatography (GLC) 與滴定法(測酸度)。
但近出現了非侵入式的水果成熟度檢測法。這些方法包含核磁共振(NMR) 與質子共振(PMR)，可了解可溶性固態(tài)物的含量；機器視覺系統(tǒng)則可減測水果果皮的顏色；音訊系統(tǒng)則可測出水果硬度。但是這些方式仍有潛在問題，如NMR 與PMR 均為位的設備，且水果顏色不一定與其成熟度相關。

每次進行EO 實驗，COP 明顯均集中在同一區(qū)域。但若進入EC 實驗，受測人員的COP 分布就會產生的變化。結果顯示，所有受測人員若要在不平衡的表面上達到平衡，將極度依賴自己生理上的本體感受器(Proprioceptor) 告知大腦目前狀態(tài)，也解釋了COP 分配區(qū)域大幅增多的原因。
一項對EC 實驗的有趣觀察指出，若受測人員對生活形態(tài)抱持輕微的積極態(tài)度，則搖擺的程度較大；若對生活形態(tài)抱持適當的積極態(tài)度，其搖擺程度亦較小。不同的生活形態(tài)亦反應出COP 的分配范圍。與適當積極態(tài)度的受測人員相較，較不積極的人其COP 分配范圍亦較大。
若受測人員已熟悉了Balance Trainer 動態(tài)平臺，亦將更能控制COP 的分配范圍，亦能進一步控制自己的本體感受器。在實際擷取資料之前，這些受測人員已經實際使用動態(tài)平臺達7 天。
結論
總的來說，我們用LabVIEW 與DAQ 建構動態(tài)平圖，可了解人體在不穩(wěn)定表面上的平衡狀態(tài)。儀控式的動態(tài)平臺顯示了下列特性：
? 測得受測人員的姿勢控制與擺動情形若受測人員的COP分配范圍較大，也耗上更多力氣才能達到平衡
? 受測人員若對生活抱持積極的態(tài)度，也展現了較佳的姿勢控制能力
? 在切斷視覺之后，人體會立刻切換為本體感受器，通知身體是否在特定方向的擺動幅度過大
? 受測人員在熟悉了平臺之后，亦將縮小其COP分配范圍綜合以上結論，受測人員只要能控制自己的本體感受器，就越能在非平衡的表面上讓自己保持平衡。
使用LabVIEW 與NI CompactDAQ 測試小型牽引機的噪音與振動
概述：使用LabVIEW and NI CompactDAQ模組架構的可攜式資料擷取系統(tǒng)記錄測試參數并且根據受測的單元與組態(tài)產生報告。

我們選擇LabVIEW 架構的可攜式DAQ 系統(tǒng)，且NI CompactDAQ 模組可輕松攜帶至戶外測試場地。系統(tǒng)將記錄測試參數，并根據受測單元與組態(tài)產生報告。另外，我們也可重新設定系統(tǒng)，以用于如振動量測的其他應用。
LabVIEW 圖形化程式設計的特性，讓我們可輕松學習，且軟體亦可無限制客制化。因為如此，我們功能以NI 軟體工程師撰寫的程式迅速上手，再針對自己的需求客制化其輸入與輸出，針對各個特定測試產生所需的報表。
牽引機噪音滿足多項排放標準，而為保護使用者所訂定的引擎噪音也有多種規(guī)范。售往歐洲的牽引機，先通過完整的測試，除了表明該設備已符合特定的歐洲標準，并需標示其他測試中的聲音功率強度。這些規(guī)范可避免機器損害使用者的聽力，且若人體長期暴露于高噪音與高振動的環(huán)境中，往往會對身體造成不良的影響。
聲音功率量測
適用于聲音功率的LabVIEW 參考函式庫VI，加上NI Sound and Vibration Measurement Suite，可讓我們按照ISO-3744 的標準，透過聲源周圍的麥克風陣列，而計算出聲音功率。聲音功率代表由聲源所發(fā)出的聲音能量強度，并可用于大多數的環(huán)境噪音測試作業(yè)。在受測聲源周圍，排列出既定幾何圖案的麥克風陣列，即可進行量測作業(yè)。我們將麥克風所測得的聲壓強度(dB ref 20 μPa) 加以平均，隨即得出聲音功率強度(dB ref 1 pW)。
此標準另說明麥克風幾何形式的大小與形狀，還有修正背景噪音的方式。在計算總聲音功率強度之前，我們平均表面區(qū)域的聲壓強度，以獲得表面的平均分數倍頻頻譜。在得出表面的平均分數(Octave) 頻譜之后，即可測定全部的聲音功率強度。聲音強度的量測結果，可透過各個頻帶(Band) 中的聲音強度，呈現為總強度或分數倍頻頻譜。我們使用內建的參照函式庫VI，并由NI 工程師協助使用LabVIEW，客制化聲音功率的量測程式。
測試場地
我們于草地上建造半徑13 公尺的戶外水泥測試地。每6 個麥克風為1 組陣列，并安裝于三腳架上，且其中2 組三腳架約為518 公分(17 英尺) 高。為了設置測試作業(yè)，我們使用自己設計的容器安裝并保護的腳架、連接線、麥克風、筆記型電腦，與測試小桌。我們共設置6 組麥克風腳架，并有連接線將各組麥克風連至DAQ 機箱。完成參考量測以校準系統(tǒng)之后，隨即開始測試。