[發(fā)明專利]基于光流的相位顯微成像系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710024959.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106842535B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴瓊海;張明捷;吳嘉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B21/32
• 分類號(hào): G02B21/32;G02B21/36;G02B21/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤(rùn)

1.一種基于光流的相位顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：

光源產(chǎn)生模塊，所述光源產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生入射的平行光以照射參考圖案；

相位調(diào)制模塊，所述相位調(diào)制模塊用于對(duì)經(jīng)過(guò)所述參考圖案的光進(jìn)行相位調(diào)制；

顯微成像模塊，所述顯微成像模塊用于對(duì)經(jīng)過(guò)所述參考圖案的出射光線得到參考圖像，所述顯微成像模塊還用于對(duì)經(jīng)過(guò)所述參考圖案的光進(jìn)行相位調(diào)制后的出射光線得到動(dòng)態(tài)視頻；

控制模塊，所述控制模塊用于控制所述光源產(chǎn)生模塊、所述相位調(diào)制模塊和所述顯微成像模塊，以根據(jù)所述參考圖像和所述動(dòng)態(tài)視頻得到動(dòng)態(tài)的所述相位調(diào)制模塊的相位信息；

其中，所述參考圖案用于對(duì)所述光源產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的平行光進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制編碼，所述相位調(diào)制模塊用于將帶有所述參考圖案的平行光進(jìn)行相位編碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光流的相位顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述顯微成像模塊包括依次設(shè)置的顯微鏡和相機(jī)，所述顯微鏡設(shè)置在所述相機(jī)和所述相位調(diào)制模塊之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光流的相位顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述顯微成像模塊的對(duì)焦位置靠近所述參考圖案設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光流的相位顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述參考圖案和所述相位調(diào)制模塊分別設(shè)在第一移動(dòng)承載臺(tái)上和第二移動(dòng)承載臺(tái)上。

5.一種基于光流的相位顯微成像方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于光流的相位顯微成像系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：

S1：通過(guò)所述光源產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的平行光照射所述參考圖案，并經(jīng)過(guò)所述顯微成像模塊獲得參考圖像；

S2：通過(guò)所述光源產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的平行光照射所述參考圖案，并經(jīng)過(guò)所述相位調(diào)制模塊調(diào)制后通過(guò)所述顯微成像模塊獲得帶有扭曲的動(dòng)態(tài)視頻；

S3：根據(jù)所述動(dòng)態(tài)視頻的視頻幀和所述參考圖像的每個(gè)像素之間的匹配關(guān)系，并根據(jù)建立的光路模型，重構(gòu)還原出動(dòng)態(tài)的所述相位調(diào)制模塊的相位信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光流的相位顯微成像方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)一步包括：

S301：使用光流算法計(jì)算所述動(dòng)態(tài)視頻的每幀圖像與所述參考圖像每個(gè)像素點(diǎn)的扭曲值；

S302：根據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)的扭曲值和系統(tǒng)光路模型重構(gòu)還原出動(dòng)態(tài)的所述相位調(diào)制模塊的相位信息。