姚圣坤
职称：副教授
院部/部门: 物理与光电学院
联系方式
电子邮箱: yaoshk@sdnu.edu.cn
办公地点: 山东师范大学长清湖校区文渊楼D区209
个人简介
姚圣坤，男，1988年生，山东夏津人，博士，副教授，硕士研究生导师。2016年6月毕业于山东大学晶体材料国家重点实验室，获博士学位；2016年10月至2019年4月于上海科技大学开展博士后研究。长期致力于X射线CT成像理论、方法及应用研究，研究方向涵盖成像物理、重建算法与图像后处理，重点解决低剂量辐射损伤、分辨率-衬度冲突、多种伪影干扰等制约CT技术发展的核心瓶颈问题，并将所发展的方法应用于生物软组织三维超微结构解析、新材料无损评估等交叉前沿领域。在Physical Review Applied、IUCrJ、Applied Physics Letters等国际权威期刊发表SCI收录论文30余篇，其中以第一/通讯作者发表论文20余篇；申请/授权国家发明专利8项（第一发明人6项）；主持国家自然科学基金青年项目1项、省部级项目3项。指导研究生以第一作者在Physical Review Applied、Applied Physics Letters、Optics Express等期刊发表多篇高水平论文，获校级优秀研究生论文及省级光电竞赛一等奖多项。主要依托上海同步辐射光源（SSRF）BL13HB、BL08U1A等线站开展X射线相衬CT、吸收衬度CT、扫描透射X射线显微成像（STXM）和X射线荧光（XRF）实验，具有同步辐射机时申请、实验设计、样品制备、数据采集、相位恢复、断层重建及大规模数据处理经验。热忱欢迎光学工程、光电信息工程、物理、材料等相关背景的同学报考课题组硕士研究生，也欢迎校内外同行交流合作。
招生方向
光电信息工程（专硕）
光学工程（学硕）
研究方向
课题组面向国家战略需求，紧密围绕四个面向（面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康），聚焦X射线CT成像的理论创新、技术突破与跨学科应用。
1.X射线成像理论与技术（面向世界科技前沿）：针对弱吸收样品成像衬度不足的难题，发展相位衬度成像方法，重点解决成像物理模型构建、弱信号提取及低剂量快速采集等基础科学问题。相关实验主要依托上海同步辐射光源（SSRF）BL13HB、BL08U1A等线站开展。
2.CT重建算法与图像后处理（面向国家重大需求）：针对稀疏角扫描、有限角度投影等欠采样情形下的图像退化问题，开发迭代重建与智能处理算法，相关技术直接服务于国产高端CT设备的核心算法研发。
3.X射线CT多学科交叉应用（面向人民生命健康与经济主战场）：将自主开发的方法应用于生物软组织及细胞三维超微结构解析、骨修复植入体无损评估、航天隔热陶瓷内部缺陷检测、农业样品无损分析等前沿场景。
科研项目
1.国家自然科学基金青年项目（12004227），2021.01-2023.12，主持
2.山东省自然科学基金青年项目（ZR2020QA076），2021.01-2023.12，主持
3.中国博士后科学基金一等资助（2018M630483），2018.05-2019.04，主持
科研成果
课题组在X射线CT成像理论与应用领域取得系列进展，研究成果发表于Physical Review Applied、IUCrJ、Applied Physics Letters、Optics Express等国际权威期刊，并在伪影校正、迭代重建、相位衬度成像等方向形成多项核心专利技术。
一、代表性论文
1.Penghao Geng, Meili Qi, Yang Zou, Detian Li, Benxue Liu, and Shengkun Yao*. Resolving the resolution-contrast conflict in x-ray phase-contrast tomography via physics-constrained wavelet fusion. Physical Review Applied, 2026, 25(2): 024027.
2.Penghao Geng, Detian Li, Meili Qi, and Shengkun Yao*. Robust iterative phase retrieval for x-ray in-line holography beyond the weak absorption and noise limits via dynamic physical constraints. Applied Physics Letters, 2026, 128(17): 173702.
3.Yang Zou, Meili Qi, Jianhua Zhang, Difei Zhang, Shengkun Yao*, and Huaidong Jiang*. Correcting X-ray CT ring artefacts via adaptive stripe removal and structure restoration. Nondestructive Testing and Evaluation, 2026: 1-20.
4.李德阗, 耿鹏昊, 郝元鑫, 齐美丽, 姚圣坤*. 结构加权与混合阶总变分驱动的稀疏角CT双域重建. 光学学报, 2027, 47(05): 06.（在线发表）
5.郝元鑫, 耿鹏昊, 李德阗, 姚圣坤*. 面向低剂量CT精度提升的快速自适应NLM滤波. 电子测量与仪器学报, 2026: 1-10.（在线发表）
6.姚圣坤*，王书伟，邹杨，张家乐. 增强型非局部均值算法去除稀疏采样X射线CT图像中的混叠伪影. 电子测量与仪器学报, 2026, 40(2): 184-196.
7.Yang Zou, Meili Qi, Shuwei Wang, Jiale Zhang, Huaidong Jiang* and Shengkun Yao*. Percentage of ring artifacts correction (PRAC): a quantitative specific evaluation metric for the effect of ring artifacts correction in X-ray CT images. Optics Express, 2025, 33(16): 33844-33858.
8.Detian Li, Meili Qi and Shengkun Yao*. PG-WM-LATV: a prior-guided weighted multiscale local anisotropic total variation algorithm for missing wedge artifacts in computed tomography. Optics Express, 2025, 33(13): 27270-27293.
9.Shengkun Yao, Jiadong Fan, Zhiyun Chen, Yunbing Zong, Jianhua Zhang, Zhibin Sun, Lijuan Zhang, Renzhong Tai, Zhi Liu, Chunying Chen and Huaidong Jiang. Three-dimensional ultrastructural imaging reveals the nanoscale architecture of mammalian cells. IUCrJ, 2018, 5(2): 141-149.
10.Shengkun Yao, Jiadong Fan, Yunbing Zong, You He, Guangzhao Zhou, Zhibin Sun, Jianhua Zhang, Qingjie Huang, Tiqiao Xiao, Huaidong Jiang. Equally sloped X-ray microtomography of living insects with low radiation dose and improved resolution capability. Applied Physics Letters, 2016, 108(12): 123702.
详见ResearchGate个人主页：https://www.researchgate.net/profile/Shengkun-Yao
二、发明专利
授权发明专利
1.江怀东，范家东，刘宏，张剑，姚圣坤. 一种多用途同步辐射相干X射线衍射显微成像装置及应用. 中国发明专利，专利号：CN201310045865.5
申请中发明专利（第一发明人）
2.姚圣坤，邹杨，王书伟，张家乐. 一种基于样品移位的CT环形伪影校正方法与系统. 申请号：2025105633992
3.姚圣坤，李德阗，邹杨，张家乐. 一种基于先验引导的加权多尺度局部各向异性总变分用于CT图像Missing Wedge伪影校正的方法. 申请号：2025107863467
4.姚圣坤，张家乐，王书伟，邹杨，蔡阳健. 一种自标记X射线CT成像样品台及成像方法. 申请号：202411278924.8
5.姚圣坤，张家乐，王书伟，邹杨，蔡阳健. 基于X射线的细胞生长原位可视化装置及使用方法. 申请号：202411430110.1
6.姚圣坤，王书伟，邹杨，张家乐. 一种基于条纹分类的CT图像环形伪影去除方法. 申请号：2025102163872
7.姚圣坤，王书伟，张家乐，邹杨. 一种多物态兼容的同步辐射X射线多样品成像样品台. 申请号：2025102163887
国际专利
8.Chen Chen, Zhanghua Han, Shengkun Yao, Feng Chen. Method for building an etching-free hybrid nonlinear waveguide composed of polymer and ion-implanted nonlinear crystal. 美国专利，18/503,908
荣誉奖励
一、教学竞赛
1.第六届全国高等学校电子信息类专业青年教师授课竞赛，华东赛区三等奖，2022年
2.第五届全国高等学校电子信息类专业青年教师授课竞赛，华东赛区三等奖，2021年
3.第四届全国高等学校电子信息类专业青年教师授课竞赛，华东赛区三等奖，2020年
二、指导学生获奖
1.山东师范大学优秀研究生论文（研究生：邹杨），2026年，指导教师
2.山东师范大学优秀学士学位论文（本科生：2023-BK-119），2023年，指导教师
3.第四届山东省大学生光电竞赛三等奖（SDUC202243-3-0454），2023年，指导教师
4.第四届山东省大学生光电设计科技创新大赛一等奖（SDUC202142-1-0052），2021年，指导教师
5.第三届山东省大学生光电竞赛二等奖（SDUC202142-2-0200），2021年，指导教师
6.第二届山东省大学生光电竞赛三等奖（SDUC202049-3-0139），2020年，指导教师
7.大学生创新创业训练计划项目（校级，2021140107），2021年，指导教师
三、学术服务与评审
1.全国研究生教育评估监测专家库专家（2024–2026年连续入选）
2.全国本科毕业论文（设计）抽检评审专家，2023年
3.山东省核学会专家库专家
