[發明專利]共焦顯微鏡模式像差矯正方法

在審

• 申請號: 201711240686.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108037074A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 劉辰光;劉儉;趙唯松;譚久彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 曹徐婷

1.共焦顯微鏡模式像差矯正方法，其所依托的共焦系統，其組成包括激光器(1)、雙面45°反光鏡(2)、分束鏡(3)、半波片(4)、液晶空間光調制器(5)、反射鏡(6)、光闌(7)、偏振分束鏡(8)、XY掃描振鏡(9)、掃描透鏡(10)、管鏡(11)、物鏡(12)、1/4波片(13)、收集透鏡(15)、光纖小孔(16)和光電倍增管(17)，激光器(1)發出的激光經雙面45°反光鏡(2)的一側反光鏡面反射后途經分束鏡(3)到達半波片(4)，經半波片(4)調制后射入至液晶空間光調制器(5)，再經液晶空間光調制器(5)調制后射回至分束鏡(3)，再經分束鏡(3)反射至反射鏡(6)，然后經光闌(7)濾除高階衍射雜光后射到雙面45°反光鏡(2)的另一側反光鏡面，經雙面45°反光鏡(2)再次反射后經過偏振分束鏡(8)射至XY掃描振鏡(9)上，然后經XY掃描振鏡(9)反射至掃描透鏡(10)，經過管鏡(11)后經過1/4波片(12)偏振面翻轉90°后被物鏡(13)聚焦至的打在待測樣品(14)上；聚焦后的光斑再從待測樣品(14)上反射回物鏡(13)，經過1/4波片(12)，偏振面再次翻轉90°后依次經過、管鏡(11)、掃面透鏡(10)和XY掃描振鏡(9)，射在偏振分束鏡(8)上，再經偏振分束鏡(8)反射至收集透鏡(15)并聚焦到光纖小孔(16)，最后被光電倍增管(17)收集；共焦顯微鏡模式像差矯正方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟a，建立Zernike多項式；將像差分解為Zernike多項式4-11階組合；Zernike多項式4-11階多項式形式如下：

Zernike i ( r , θ ) = i = 4 3 ( 2 r 2 - 1 ) i = 5 6 r 2 cos ( 2 θ ) i = 6 6 r 2 sin ( 2 θ ) i = 7 2 2 ( 3 r 3 - 2 r ) cos ( θ ) i = 8 2 2 ( 3 r 3 - 2 r ) sin ( θ ) i = 9 2 2 r 3 cos ( 3 θ ) i = 10 2 2 r 3 sin ( 3 θ ) i = 11 5 r 3 ( 6 r 4 - 6 r 2 + 1 ) ]]>

其中i代表Zernike像差階數，作為判定循環是否繼續的條件，r為極坐標系徑向坐標，θ為極坐標系角向坐標；

步驟b，加載第i階Zernike項偏置像差，每階系數分別為初始值i＝4，s＝0，其中b為Zenike偏置系數，共焦顯微系統最佳偏置系數為b＝0.58rad，s為循環次數判定指數；

步驟c，計算五幅圖像的灰度方差函數；

步驟d，s＝0：二項式曲線擬合計算像差系數ai，s＝1:二項式曲線擬合計算像差系數ai’；

步驟e，使i＝i+1，若i<12，返回步驟b，若i>12則進行步驟f；

步驟f，若s＝0，則使i＝4，s＝1返回步驟b；若s＝1則進行步驟g；

步驟g，計算最佳相差系數，進行共焦像差矯正。