毛珩
毛珩 博士
讲师，博士生导师
北京大学 数学科学学院 信息与计算科学系
北京市海淀区颐和园路5号，100871
办公室: 理科一号楼，1473
实验室1: 理科一号楼，1308E
实验室2: 王克桢楼302室，-56590
heng.mao AT pku DOT edu DOT cn
heng.mao AT osamember DOT org

教育背景

  1. 2003.09-2009.03, 工学博士, 光学工程专业, 北京理工大学
  2. 1999.09-2003.06, 工学学士, 测控技术与仪器(光学仪器)专业, 武汉大学

科研经历

  • 2011/08-至今, 讲师, 北京大学数学科学学院，信息科学系
  • 2009/04-2011/07, 博士后, 北京大学数学科学学院

研究兴趣

1. 显微成像的可计算理论
2. 实时光场传感和调控
3. 高维时空动态脑成像
4. 2D/3D图像处理和重建算法

在研问题

  1. 多模态层析成像：XCT成像，DOT成像，BLT成像，多模态成像，多模态联合重建
  2. 大视场亿像素成像：大视场，亿像素相机，多光路对准和标定，计算成像
  3. 活体追踪显微成像：3D实时追踪，全脑区钙成像，实时像差补偿，相机超帧频
  4. 双光子光片显微成像：深层组织，体成像，自适应光学，高时空分辨率
  5. 光场显微成像：直接体成像，快速体成像
  6. 超分辨显微成像：结构光照明成像，傅里叶叠频成像

科研项目

  • 主持项目：
    1. 2012-2014, 时空多尺度神经环路活体成像技术, 国家自然科学基金委, 青年科学基金项目(61101156)
    2. 2021-2024, 基于分层稀疏体照明的斑马鱼全脑神经元动态光场成像与数据分析, 国家自然科学基金委, 面上项目(32071458)
  • 参与项目：
    1. 2020-2024, 高通量双光子荧光蛋白筛选和全脑功能成像系统, 国家自然科学基金委, 国家重大科研仪器研制项目(21927813)
    2. 2019-2023, 基于自组装细胞芯片研制高通量高内涵阵列筛选成像系统, 国家自然科学基金委, 国家重大科研仪器研制项目(81827809)
    3. 2017-2019, 创建转盘共聚焦扫描实时3D追踪体成像显微镜, 北大生科-启东创新基金
    4. 2016-2020, 高能效图像与视频处理技术：理论，实现和应用研究, 国家自然科学基金委, 国际合作与交流项目(61520106004)
    5. 2015-2017, 高逼真度视听系统的理论与方法, 国家自然科学基金委, 创新研究群体科学基金项目(61421062)
    6. 2014-2017, 从互联网城市相片集发现热门景观和重建焦点区域的四维时空模型, 国家自然科学基金委, 面上项目(61375022)
    7. 2011-2015, 细胞信号时空动态的前沿研究和关键技术, 国家重大基础研究(973)项目(2011CB809105)
    8. 2011-2014, 高逼真度视听系统的理论与方法, 国家自然科学基金委, 创新研究群体科学基金项目(61121002)
    9. 2010-2013, 信息处理中的关键数学问题, 国家自然科学基金委, 重大项目(10990013)
    10. 2009-2011, 多模态分子层析成像技术的研究及其应用, 国家自然科学基金委, 面上项目(60872078)
    11. 2004-2009, 甚高分辨率空间遥感器的光学理论基础与方法研究, 国家安全重大基础研究(973)项目

发表文章

  • 期刊论文：
    1. Haiwen Li, Fan Feng, Muyue Zhai, Jiazhi Zhang, Jingyuan Jiang, Yifan Su, Liangyi Chen, Shangbang Gao*, Louis Tao*, Heng Mao*, Fast whole-body motor neuron calcium imaging of freely moving Caenorhabditis elegans without coverslip pressed, Cytometry Part A, 99(11):1143-1157, 2021.
    2. Yanquan Mo, Fan Feng, Heng Mao, Junchao Fan* and Liangyi Chen*, Structured illumination microscopy artefacts caused by illumination scattering, Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences, 2021, 379(2199):20200153.
    3. Zhe Zhang, Dongzhou Gou, Fan Feng, Ruyi Zheng, Ke Du, Hongrun Yang, Guangyi Zhang, Huitao Zhang, Louis Tao, Liangyi Chen*, Heng Mao*, 3D Hessian deconvolution of thick light-sheet z-stacks for high-contrast and high-SNR volumetric imaging, Photonics Research, 2020, 8(6):1011.
    4. Dashan Dong, Xiaoshuai Huang, Liuju Li, Heng Mao, Yanquan Mo, Guangyi Zhang, Zhe Zhang, Jiayu Shen, Wei Liu, Zeming Wu, Guanghui Liu, Yanmei Liu, Hong Yang, Qihuang Gong, Kebin Shi*, Liangyi Chen*. Super-resolution fluorescence-assisted diffraction computational tomography reveals the three-dimensional landscape of the cellular organelle interactome, Light: Science & Applications , 2020, 9(1):1-15.
    5. Heng Mao*, Jie He, Jiazhi Zhang, Yuanchao Bai, Muyue Zhai, Haiwen Li, Xiange Wen, Rui Chen, Huizhu Jia, Louis Tao, and Ming Jiang, High Cost-efficient and Computational Gigapixel Video Camera Based on Commercial Lenses and CMOS Chips, Applied Optics, 57(29), 2018.
    6. Muyue Zhai, Haiwen Li, Jiazhi Zhang, Louis Tao, Shanshan Wang*, Heng Mao*, Temporal multiplexing of the scientific grade camera for hyper-frame-rate imaging, Optics Express, 26(16), 2018.
    7. Xiaoshuai Huang, Junchao Fan, Liuju Li, Haosen Liu, Runlong Wu, Yi Wu, Lisi Wei, Heng Mao, Amit Lal, Peng Xi, Liqiang Tang, Yunfeng Zhang, Yanmei Liu,Shan Tan*, Liangyi Chen*, Fast, long-term super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy, Nature Biotechnology, 4115, 2018.
    8. Mengdi Zhao, Jie An, Haiwen Li, Jiazhi Zhang, Shang-Tong Li, Xue-Mei Li, Meng-Qiu Dong, Heng Mao*, Louis Tao*, Segmentation and classification of two-channel C. elegans nucleus-labeled fluorescence images, BMC Bioinformatics, 18:412, 2017.
    9. 张财华，赵志伟，陈良怡, 曹召良*，毛珩*，自适应光学在生物荧光显微成像技术中的应用，中国科学：物理学·力学·天文学，47(1)，2017.
    10. 毛珩，陶乐天，陈良怡，自适应光学技术在深层动态荧光显微成像中的应用和发展，红外与激光工程，45(6)，2016.
    11. 毛珩，李宣成，李海文，陶乐天，周铁*，基于主动轮廓模型的运动线虫中心线定位算法，中国科学：数学，46(7)，2016.
    12. Shengkun Shi, Heng Mao*, A generalized hybrid algorithm for bioluminescence tomography, Biomedical Optics Express 4(5): 709-724, 2013. (SCI, *Corresponding Author)
    13. Yanbin Lu, Jiansheng Yang, John W Emerson, Heng Mao, Tie Zhou, Yuanzheng Si, Ming Jiang, Cone-beam reconstruction for the two-circles-plus-one-line trajectory, Physics in Medicine and Biology 57(9): 2689 - 2707, 2012. (SCI)
    14. Yuanzheng Si, Heng Mao, Bin Zhang, and Ming Jiang, Diffusive reflectance for the free-space light propagation theory, Applied Physics Letters 96, 013702, 2010. (SCI)
    15. Heng Mao, and Dazun Zhao, Alternative Phase-Diverse Phase Retrieval algorithm based on Levenberg-Marquardt nonlinear optimization, Optics Express 17(6), 4540-4552, 2009. (SCI)
    16. Heng Mao, Xiao Wang, and Dazun Zhao, Application of Phase-Diverse Phase Retrieval to wavefront sensing in non-connected complicated pupil optics, Chinese Optics Letters 5(7) , 397-399, 2007. (SCI)
    17. 毛珩, 王潇, 赵达尊, 复杂光瞳波前相位恢复算法与实验验证, 光学学报 29(3), 575-581, 2009. (EI)
    18. 毛珩, 赵达尊, 胡新奇, 两种提高扩展信标波前探测信噪比的方法, 北京理工大学学报 26(5), 2006. (EI)
  • 会议论文（部分）：
    1. Di He, Jie He, Heng Mao, Phantom Preparation and Optical Property Determination, Oral Presentation, International Conference on Sensing and Imaging(ICSI), Chengdu, 2017.
    2. Jiazhi Zhang, Jie He, Haiwen Li, Yuanchao Bai, Huizhu Jia, Louis Tao, Heng Mao, Computational Calibration and Correction for Gigapixel Imaging System, Oral Presentation, International Conference on Sensing and Imaging(ICSI), Chengdu, 2017.
    3. Muyue Zhai, Xiaoshuai Huang, Heng Mao, Shanshan Wang, Qiudong Zhu, Using Electrically Tunable Lens to Improve Axial Resolution and Imaging Field in Light Sheet Fluorescence Microscope, Oral Presentation, International Conference on Sensing and Imaging(ICSI), Chengdu, 2017.
    4. Haiwen Li, Liang Shan, Shuxiang Dong, Louis Tao, Heng Mao, Adaptive PID control of two-axis piezo-stage for real-time tracking freely moving Caenorhabditis elegans, Oral Presentation, International Conference on Sensing and Imaging(ICSI), Taiyuan, 2016.
    5. Mengdi Zhao, Jie An, Haiwen Li, Shangtong Li, Mengqiu Dong, Heng Mao, Louis Tao, Segmentation and classification of the Caenorhabditis elegans nucleus-labeled images from spinning disk confocal microscope, Oral Presentation, International Conference on Sensing and Imaging(ICSI), Taiyuan, 2016.
    6. Jie An, Dashan Dong, Kebin Shi, Liangyi Chen, Louis Tao, Heng Mao, 3D refraction index reconstruction algorithm on optical diffraction tomography microscope, Oral Presentation, International Conference on Sensing and Imaging(ICSI), Taiyuan, 2016.
    7. Yanbin Lu, Heng Mao, Jiansheng Yang and Ming Jiang, Calibration methods for an x-ray cone-beam CT system, Oral Presentation, 13th International Congress of Stereology, Beijing, 2011.
    8. Heng Mao, Xiao Wang, and Dazun Zhao, Phase Retrieval based wavefront sensing experimental implementation and wavefront sensing accuracy calibration, Oral Presentation, SPIE 7283, Chengdu, 2009.
    9. Heng Mao, Xiao Wang, and Dazun Zhao, Modified wavefront sensing and correction methodology for active segment mirror of large space telescope, Oral Presentation, OSA’s 92nd Annual Meeting, OSA Technical Digest, Rochester, 2008.
    10. Heng Mao, Xiao Wang, and Dazun Zhao, Hybrid Phase-Diverse Phase Retrieval algorithm in wavefront sensing for segmented optics, Oral Presentation, SPIE 6624, Beijing, 2007.
  • 投稿文章：

专利软件

  • 专利申请：
    1. 赵达尊，王潇， 毛珩，王欣，胡新奇，朱秋东，俞信，一种空间反射型光学遥感器主镜面形畸变探测方法及系统，中国发明专利，专利号200810057446.2，授权日2009年11月25日.
    2. 毛珩，杨建生，卢彦斌，司远征，周宇，John W Emerson，周铁，姜明，一种多模态分子层析成像系统，中国发明专利，专利号201010299375.4，授权日2012年06月13日.
    3. 毛珩，陶乐天，姜明，一种生物神经环路活体成像系统，实用新型专利，专利号201320368802.9，授权日2013年11月27日.
    4. 毛珩，陶乐天，姜明，一种生物神经环路活体成像系统，中国发明专利，专利号201310255101.9，授权日2016年03月16日.
    5. 毛珩，陶乐天，乔晗，李宣成，姜明，一种线虫实时自动追踪成像系统，中国发明专利，专利号201410117593.X，授权日2016年10月12日.
    6. 毛珩，陶乐天，姜明，陈良怡，李海文，安捷，宗伟健，一种荧光光片显微成像系统及方法，中国发明专利，专利号 201510683873.1，授权日2018年02月13日.
    7. 贾惠柱，毛珩，文湘鄂，陈瑞，解晓东，高文，一种大视场高分辨率多亿像素遥感相机及成像方法，中国发明专利，专利号201610773148.8，授权日2019年04月05日.
    8. 毛珩，温爽，姜明，一种电子显微镜断层成像方法及系统，中国发明专利，专利号201611207099.8，授权日2018年05月22日.
    9. 毛珩，生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置及筛选系统，中国发明专利，专利号201710366402.7，授权日2019年07月05日.
    10. 朱溢佞，毛珩，翟慕岳，张慧滔，未永，傅鹏，一种超分辨率显微CT系统及成像方法，中国发明专利，专利申请号201711009477.6，申请日2017年10月25日.
    11. 毛珩，陶乐天，张家治，翟慕岳，单俍，李海文，一种物方扫描成像系统的分离式、分布式操控方法，中国发明专利，专利号201810383832.4，授权日2019年09月03日.
    12. 毛珩，陶乐天，翟慕岳，张家治，单俍，李海文，一种高速高通量生物样本形态检测系统，中国发明专利，专利申请号201810397730.8，申请日2018年04月28日.
    13. 毛珩，陶乐天，翟慕岳，张家治，单俍，李海文，一种高速高通量生物样本形态检测系统，实用新型专利，专利号201820626896.8，授权日2018年12月04日.
    14. 毛珩，陶乐天，翟慕岳，张家治，单俍，李海文，一种非匀速情况下的TDI相机有效曝光控制方法及装置，中国发明专利，专利号201810634090.8，授权日2019年09月30日.
    15. 张慧滔，朱溢佞，张朋，毛珩，一种多级联分布式显微CT成像系统，中国发明专利，专利申请号201810833310.X，申请日2018年07月26日.
    16. 毛珩，张光义，陈良怡，显微光场体成像的重建方法及其正过程和反投影获取方法，中国发明专利，专利申请号201911227287.0，优先权日2019年11月22日，授权日2020年06月23日.
  • 软件著作权：
    1. 毛珩，陶乐天，2016SR173013，北京大学线虫神经环路二维实时追踪成像系统，V1.0，授权日2016年07月08日.
    2. 毛珩，陶乐天，2016SR347917，北京大学多光源、多相机、多运动控制设备协同高速成像系统，Multi-SOCAS，V1.0，授权日2016年12月01日.

教学工作

  1. 数字信号处理. 本/研选修课, 2011-2012/2012-2013/2013-2014/2014-2015/2015-2016/2016-2017/2017-2018/2018-2019/2019-2020/2020-2021学年秋季学期
  2. 计算机图像处理. 本/研选修课, 2011-2012/2012-2013/2014-2015/2016-2017/2017-2018/2018-2019/2019-2020学年春季学期
  3. 信息光学的数学理论及其应用. 研究生选修课, 2013-2014/2015-2016学年春季学期
  4. 自适应光学的数学理论及其应用. 研究生选修课, 2020-2021学年秋季学期

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