[發明專利]一種交叉偏振照相成像裝置及成像方法

在審

• 申請號: 201710433944.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107233078A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 劉學峰;崔璐
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 王瑋

1.一種交叉偏振照相成像的裝置，其特征在于：包括計算機(1)、光源控制器(2)和照相模塊，其中照相模塊包括相機(3)、第一LCD(5)、第二LCD(6)、偏振光源和檢偏器(4)，相機(3)位于載物臺(10)的垂直軸向上，兩者之間依次由上至下放置兩塊快軸方向不同的第一LCD(5)和第二LCD(6)，并在相機(3)與第一LCD(5)之間放置檢偏器(4)；偏振光源位于載物臺(10)所在的水平面與垂直軸向之間的區域，計算機(1)經由光源控制器(2)控制偏振光源的開關和切換，相機(3)直接與計算機(1)連接；

偏振光源發出的光線以一定的傾斜角度照射到放置在載物臺(10)上的樣品(9)上，經試樣反射后的光線依次垂直通過第二LCD(6)、第一LCD(5)、檢偏器(4)后由相機(3)采集，將圖像數據傳輸到計算機(1)。

2.根據權利要求1所述的交叉偏振照相成像裝置，其特征在于：所述偏振光源包括第一偏振光源(7)和第二偏振光源(8)；第一偏振光源(7)、第二偏振光源(8)位于載物臺(10)所在的水平面與垂直軸向之間的區域，并呈對稱分布。

3.根據權利要求2所述的交叉偏振照相成像裝置，其特征在于：所述第一偏振光源(7)、第二偏振光源(8)偏振角度相同且與檢偏器(4)的偏振角垂直。

4.根據權利要求2或3所述的交叉偏振照相成像裝置，其特征在于：所述第一偏振光源(7)由第一LED光源(13)和第一起偏器(12)組成，第二偏振光源(8)由第二LED光源(14)和第二起偏器(11)組成；第一LED光源(13)、第二LED光源(14)與載物臺(10)之間分別放置第一起偏器(12)、第二起偏器(11)，用于產生偏振光。

5.根據權利要求1所述的交叉偏振照相成像裝置，其特征在于：所述偏振光源還可以是一個直徑大于載物臺(10)的環形LED陣列光源(7)，該環形LED陣列光源(7)置于載物臺(10)和第二LCD(6)之間進行照射，并且在光源外罩上鍍偏振膜進行起偏。

6.根據權利要求1所述的交叉偏振照相成像裝置，其特征在于：所述偏振光源的波段采用可見光波段。

7.根據權利要求1所述的交叉偏振照相成像裝置，其特征在于：所述第二LCD(6)的快軸為0°，第一LCD(5)的快軸為45°。

8.一種基于權利要求1所述的交叉偏振照相成像裝置的成像方法，其特征在于步驟如下：

步驟1，將樣品(9)置于顯微鏡的載物臺(10)上；

步驟2，打開光源控制器(2)點亮偏振光源，利用相機(3)獲得一幅光強圖片，作為未被處理的原始圖像并輸入計算機(1)；

步驟3、改變第一LCD(5)、第二LCD(6)的電壓，拍攝多幅圖像，根據電壓得出實際的相位延遲量，依據的關系式為：

δ₁＝-1.5·10^-6·V₁²+0.0093·V₁-12(2000mv＜V₁＜3200mv)

δ₂＝-1.6·10^-6·V₂²+0.0094·V₂-12(2000mv＜V₂＜3200mv)

其中δ₁和V₁為第二LCD(6)的相位延遲量和電壓，δ₂和V₂為第一LCD(5)的相位延遲量和電壓；

步驟4、利用步驟3所得實際相位延遲量和拍攝到的圖像光強，得出斯托克斯參量S₀、S₁、S₂和S₃，再由斯托克斯參量得出方位角、橢圓率、橢圓率角和偏振度信息。

9.根據權利要求7所述的交叉偏振照相成像裝置的成像方法，其特征在于：步驟4所述根據光強和實際相位延遲量得到斯托克斯參量的關系式為：

I=S02+S1cosδ22+S2sinδ1sinδ22-S3cosδ1sinδ22.]]> 2