[發(fā)明專利]傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680005491.6
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN107209362B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅克·W·霍斯特邁耶;楊昌輝
• 申請（專利權(quán)）人: 加州理工學(xué)院
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;G02B27/58
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;鄭霞

1.一種傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，包括：

可變照明源，所述可變照明源被配置成在不同的照明角度處依次向正在被成像的厚樣品提供平面波照明；

光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)被配置成收集來自所述可變照明源的穿過所述厚樣品的光，并聚焦所收集的光；

圖像傳感器，所述圖像傳感器被配置成接收來自所述光學(xué)系統(tǒng)的聚焦光，并且獲取與所述不同的照明角度相關(guān)聯(lián)的一系列唯一地照明的強度測量；以及

處理器，所述處理器被配置成通過下列操作來構(gòu)建所述厚樣品的折射率的三維斷層攝影數(shù)據(jù)：

(i)對于三維傅立葉空間中的多個三維球冠區(qū)域中的每一個，對所述三維球冠區(qū)域進行傅立葉逆變換以生成圖像數(shù)據(jù)，在保持相位不變的同時，采用來自與照明角度相關(guān)聯(lián)的唯一地照明的強度測量的所測量的大小替換所述圖像數(shù)據(jù)的大小以產(chǎn)生更新的圖像數(shù)據(jù)，所述照明角度對應(yīng)于所述三維球冠區(qū)域在三維傅立葉空間中的位置，對已更新的圖像數(shù)據(jù)進行傅立葉變換，并且將經(jīng)傅立葉變換的已更新的圖像數(shù)據(jù)插入到所述三維球冠區(qū)域中；并且

(ii)通過重復(fù)(i)迭代地確定三維傅立葉空間中的三維樣品頻譜，直至圖像數(shù)據(jù)解與來自所述唯一地照明的強度測量的所測量的圖像數(shù)據(jù)的比較小于預(yù)定百分比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述多個三維球冠區(qū)域具有在三維傅立葉空間中的所述三維樣品頻譜中的重疊的表面區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述重疊的表面區(qū)域重疊了至少70％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述重疊的表面區(qū)域重疊了至少80％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述可變照明源是LED矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述LED矩陣是二維矩陣。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述LED矩陣包括多個同心環(huán)，每個同心環(huán)具有多個LED。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)是物鏡。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影系統(tǒng)，還包括用于使用所述三維斷層攝影數(shù)據(jù)顯示所述厚樣品的圖像的顯示器。

10.一種傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影成像方法，包括：

接收來自圖像傳感器的多個唯一地照明的強度測量，所述多個唯一地照明的強度測量基于來自不同角度處的平面波照明的穿過厚樣品的光；以及

通過下列操作來構(gòu)建所述厚樣品的三維斷層攝影數(shù)據(jù)：

(i)對于三維傅立葉空間中的多個三維球冠區(qū)域中的每一個，對所述三維球冠區(qū)域進行傅立葉逆變換以生成圖像數(shù)據(jù)，在保持相位不變的同時，采用來自與照明角度相關(guān)聯(lián)的唯一地照明的強度測量的所測量的大小替換所述圖像數(shù)據(jù)的大小以產(chǎn)生更新的圖像數(shù)據(jù)，所述照明角度對應(yīng)于所述三維球冠區(qū)域在三維傅立葉空間中的位置，對已更新的圖像數(shù)據(jù)進行傅立葉變換，并且將經(jīng)傅立葉變換的已更新的圖像數(shù)據(jù)插入到所述三維球冠區(qū)域中；并且

(ii)通過重復(fù)(i)迭代地確定三維傅立葉空間中的三維樣品頻譜，直至圖像數(shù)據(jù)解與來自所述唯一地照明的強度測量的所測量的圖像數(shù)據(jù)的比較小于預(yù)定百分比。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影成像方法，其中，通過采用所述唯一地照明的強度測量來更新與三維傅立葉空間中的所述三維樣品頻譜中的重疊的表面區(qū)域相交的立體像素，來構(gòu)建所述三維斷層攝影數(shù)據(jù)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傅立葉重疊關(guān)聯(lián)斷層攝影成像方法，還包括初始化所述三維樣品頻譜。