[發(fā)明專利]一種同時多層成像的光片照明顯微成像方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910364615.5 | 申請日： | 2019-04-30 |
| 公開（公告）號： | CN110109239B | 公開（公告）日： | 2020-08-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 付玲;焦振飛;劉謙;龔輝;駱清銘 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號： | G02B21/06 | 分類號： | G02B21/06;G02B21/16;G06T17/00 |
| 代理公司： | 華中科技大學(xué)專利中心 42201 | 代理人： | 曹葆青;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 同時 多層 成像 照明 顯微 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種同時多層成像的光片照明顯微成像方法，其特征在于，包括以下步驟：
產(chǎn)生照射到樣本不同深度的多層片狀照明光束，以激發(fā)樣本不同深度的熒光；
通過在成像物鏡和樣本之間引入折射率不匹配的介質(zhì)，以拉長所述成像物鏡在沿樣本深度方向的成像點擴(kuò)散函數(shù)，使得所述成像物鏡可以收集樣本不同深度的熒光信號；所述介質(zhì)和成像物鏡均位于樣本上方，所述介質(zhì)位于成像物鏡和樣本之間，所述介質(zhì)的折射率和介質(zhì)與成像物鏡之間空氣的折射率不匹配；
基于拉長后的成像點擴(kuò)散函數(shù)、多層片狀照明光束的不同深度信息以及收集到的樣本不同深度的熒光信號進(jìn)行三維重建，得到樣本的三維結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時多層成像的光片照明顯微成像方法，其特征在于，通過改變照射到樣本的多層片狀平行照明光束的深度，實現(xiàn)對樣本不同深度的三維成像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時多層成像的光片照明顯微成像方法，其特征在于，所述介質(zhì)的折射率相比介質(zhì)和成像物鏡之間空氣的折射率高，所述介質(zhì)為水、油或者玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，利用三維的圖像反卷積算法和對應(yīng)的不同深度成像點擴(kuò)散函數(shù)對樣本不同深度的熒光信號進(jìn)行重建，得到樣本的三維結(jié)構(gòu)。
5.一種同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：多層光束產(chǎn)生裝置、多層信號成像裝置、成像結(jié)果處理裝置；
所述多層光束產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生照射到樣本不同深度的多層片狀照明光束，以激發(fā)樣本不同深度的熒光；
所述多層信號成像裝置，包括成像物鏡和介質(zhì)，所述介質(zhì)和成像物鏡均位于樣本上方，所述介質(zhì)位于成像物鏡和樣本之間，所述介質(zhì)的折射率和介質(zhì)與成像物鏡之間空氣的折射率不匹配，所述多層信號成像裝置通過在成像物鏡和樣本之間引入折射率不匹配的介質(zhì)，以拉長所述成像物鏡在沿樣本深度方向的成像點擴(kuò)散函數(shù)，使得所述成像物鏡可以收集樣本不同深度的熒光信號；
所述成像結(jié)果處理裝置，用于基于拉長后的成像點擴(kuò)散函數(shù)、多層片狀照明光束的不同深度信息以及收集到的樣本不同深度的熒光信號進(jìn)行三維重建，得到樣本的三維結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述多層光束產(chǎn)生裝置包括：照明模塊和光束整形模塊；
所述照明模塊，用于產(chǎn)生均勻的光斑；
所述光束整形模塊，用于基于所述均勻的光斑產(chǎn)生照射到樣本不同深度的多層片狀平行照明光束。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述介質(zhì)的折射率相比介質(zhì)和成像物鏡之間空氣的折射率高，所述介質(zhì)為水、油或者玻璃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光束整形模塊改變其照射到樣本的多層片狀平行照明光束的深度，實現(xiàn)對樣本不同深度的三維成像。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項所述的同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述照明模塊包括：激光器、激光擴(kuò)束單元以及激光反射鏡；
所述激光器，用于提供激發(fā)樣本熒光所需的光源；
所述激光擴(kuò)束單元，用于對所述光源進(jìn)行擴(kuò)束，得到均勻光斑；
所述激光反射鏡，用于將擴(kuò)束后的均勻光斑反射到光束整形模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項所述的同時多層成像的光片照明顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像結(jié)果處理裝置用于利用三維的圖像反卷積算法和對應(yīng)的不同深度成像點擴(kuò)散函數(shù)對樣本不同深度的熒光信號進(jìn)行重建，得到樣本的三維結(jié)構(gòu)。
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