[發明專利]一種各向異性物質的雙模成像方法及裝置

有效

• 申請號: 201610920565.0
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107036972B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 唐志列;王潔琳;何燕玟
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種各向異性物質的雙模成像方法，其特征在于：包括以下步驟：

對各向異性物質進行偏振-共焦顯微掃描成像，獲取原始圖像；

采用改進的斯托克斯參量測量法對原始圖像進行雙模成像處理，以分離出各向異性物質的偏振特性分布圖像與空間結構分布圖像，所述改進的斯托克斯參量測量法將描述偏振態的斯托克斯參量轉換為RGB三基色并計算出相應的色度值作為偏振色度值，然后根據偏振色度值從原始圖像提取出各向異性物質的偏振特性分布圖像；

所述對各向異性物質進行偏振-共焦顯微掃描成像，獲取原始圖像這一步驟，其包括：

結合偏振-共焦顯微掃描系統的掃描平臺，對各向異性物質進行X方向與Y方向的二維平面掃描，得到各向異性物質的單層二維原始圖像；

結合偏振-共焦顯微掃描系統的掃描平臺，對各向異性物質在Z方向進行逐層掃描，得到各向異性物質的Z方向圖像；

將各向異性物質的單層二維原始圖像和Z方向圖像進行逐層融合處理，得到各向異性物質的三維重構圖像；

所述描述偏振態的斯托克斯參數對應的斯托克斯矢量表達式為：

其中，s為經過偏振-共焦顯微掃描系統的偏振片時偏振光對應的斯托克斯矢量，S為偏振光經過各向異性物質時對應的斯托克斯矢量，s₀、s₁、s₂和s₃分別為s對應的4個斯托克斯參數，S₀、S₁、S₂和S₃分別為S對應的4個斯托克斯參數，I_0°、I_90°、I_+45°、I_-45°、I_R和I_L分別表示經過偏振片后的光波的X偏振分量、Y偏振分量、45°方向偏振分量、-45°方向偏振分量、右旋偏振分量和左旋偏振分量的光強值，A為偏振-共焦顯微掃描系統儀器矩陣，A^-1為系統儀器矩陣A的逆矩陣，I為偏振-共焦顯微掃描系統4路探測器的光強矩陣，I₀、I₁、I₂和I₃分別為4路探測器探測的光強值；

所述RGB三基色的計算公式為：

其中，S₀'(x,y)、S₁'(x,y)、S₂'(x,y)和S₃'(x,y)為各向異性物質入射光的斯托克斯參數，S₀(x,y)、S₁(x,y)、S₂(x,y)和S₃(x,y)為各向異性物質透射光或反射光的斯托克斯參數，g(x,y)為各向異性物質的投射系數或反射系數，R(x,y)、G(x,y)和B(x,y)分別為RGB三基色的紅色、綠色和藍色分量。

2.根據權利要求1所述的一種各向異性物質的雙模成像方法，其特征在于：所述采用改進的斯托克斯參量測量法對原始圖像進行雙模成像處理，以分離出各向異性物質的偏振特性分布圖像與空間結構分布圖像這一步驟，其包括：

確定改進的斯托克斯參量測量法中描述偏振態的斯托克斯參數；

將描述偏振態的斯托克斯參量轉換為RGB三基色并計算出相應的色度值作為偏振色度值；

根據偏振色度值從原始圖像提取出各向異性物質的偏振特性分布圖像；

將各向異性物質的偏振特性分布圖像從原始圖像中去除，得到各向異性物質的空間結構分布圖像。

3.根據權利要求2所述的一種各向異性物質的雙模成像方法，其特征在于：所述將描述偏振態的斯托克斯參量轉換為RGB三基色并計算出相應的色度值作為偏振色度值這一步驟，其包括：

將描述偏振態的斯托克斯參量轉換為RGB三基色；

將各向異性物質透射光或反射光的斯托克斯參數值分為256個灰階，然后根據RGB三基色計算出相應的色度值作為偏振色度值。