[發明專利]基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法

在審

• 申請號: 201910352016.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN111854952A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 唐義;常月娥;李平安;劉婉玉
• 申請（專利權）人: 北京朗暉光電科技有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G02B21/36;G02B26/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法，該方法改進了傳統物方掃描數據獲取方法，采用對經顯微鏡放大后的像方進行掃描的成像端掃描數據獲取方法，和傳統的物方掃描方式相比，成像端像方掃描方式對掃描移動裝置的精度及重復性要求降低了幾十甚至上百倍，極大提高了掃描成像光譜數據的成像質量，同時降低了顯微成像光譜系統的成本。

技術領域

本發明涉及配合顯微鏡使用的基于成像端掃描的成像光譜儀的設計方法，該成像光譜儀對經顯微鏡放大后的成像目標進行掃描成像，改進了常用的對未經放大的物方掃描方法，降低了對掃描機構移動精度的依賴，極大提高了獲取的高光譜成像數據的成像質量。

背景技術

成像光譜技術擁有卓越的光譜成像信息獲取能力，推掃狹縫機制掃描成像作為常用的數據獲取方式，除了可獲得目標物的光譜信息外，也可以獲得目標成分的空間分布信息，已成為光學探測技術的又一個強有力的手段。同時因醫學、工業、農業、食品、物理、化學、地質、礦物、污染、光電檢測等領域的微小目標光譜成像信息獲取需求，對顯微成像光譜技術提出了高要求。

目前常用的顯微高光譜成像技術的掃描方式是物方掃描，即平移顯微鏡的載有微小目標的載物平移臺，這種方法對載物平移臺的平移精度、平移重復性等指標要求非常高，往往沒辦法達到使用需求，使得顯微成像光譜儀的成像分辨精度、掃描維像質均勻性等成像質量嚴重受到載物平移臺的限制，同時載物平移臺的使用極大提升了顯微成像光譜系統的價格。

發明內容

有鑒于此，提出基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法，該方法改進了傳統物方掃描數據獲取方法，采用對經顯微鏡放大后的像方進行掃描的成像端掃描數據獲取方法，和傳統的物方掃描方式相比，成像端像方掃描方式對掃描移動裝置的精度及重復性要求降低了幾十甚至上百倍，極大提高了掃描成像光譜數據的成像質量，同時降低了顯微成像光譜系統的成本。

實現本發明的技術方案如下：

基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法，對經顯微鏡放大的像方進行高光譜成像數據掃描采集；

基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法，其成像光譜儀采用狹縫推掃體制；

基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法，其掃描模式分為以下幾種：

(1)整機平移(見圖1)或旋轉模式(見圖2)：即使用平移臺/旋轉臺對成像光譜儀整機進行平移/旋轉，成像光譜儀的鏡頭耦合對準顯微鏡的側出光口，實現成像光譜儀對側出光口輸出的目標放大像的數據掃描采集。

(2)掃鏡掃描模式(見圖3)：即使用掃鏡作為成像光譜儀和顯微鏡側出光口之間的耦合器件，通過掃鏡的掃描實現成像光譜儀對顯微鏡側出光口輸出的目標放大像的數據掃描采集。

(3)狹縫移動模式(見圖4)：即通過使用電機控制狹縫移動的方式，實現對顯微鏡側出光口輸出的目標放大像的數據掃描采集。

基于成像端掃描的顯微成像光譜儀設計方法，掃描采集流程如下：

(1)將目標放置顯微鏡載物臺上，顯微鏡對目標進行放大成像，所成的像通過側出光口進行輸出；

(2)成像光譜儀的鏡頭耦合對準顯微鏡的側出光口，接收側出光口輸出的目標放大成像數據；

(3)利用掃描成像機制，實現成像光譜儀狹縫光譜數據的掃描成像，該掃描機制分為以下種：

利用成像光譜儀整機下方裝載的平移臺/旋轉臺對成像光譜儀整機進行平移/旋轉的掃描機制；

在成像光譜儀鏡頭與顯微鏡側出光口之間加載掃描鏡，利用掃描鏡旋轉的掃描機制；

利用在成像光譜儀鏡頭后方的狹縫上加載垂直于狹縫方向移動的電機，實現掃描機制。

有益效果：