[發(fā)明專利]具有高空間分辨率的時間分辨成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980010127.2
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN111971606B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱塞佩·維克多米尼;馬爾科·卡斯泰洛;喬治·托塔羅洛;阿爾貝托·托斯;毛羅·布塔法瓦;費代里卡·維拉;保羅·比安基尼;阿爾貝托·迪亞斯普羅;科林·J·R·謝潑德
• 申請（專利權(quán)）人: 意大利學(xué)院科技基金會;米蘭綜合工科大學(xué);熱那亞大學(xué)
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B27/58
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 石磊

1.一種用于操作點激光掃描顯微鏡的方法，所述方法包括：

利用聚焦的照明激光束(EB)掃描樣本；

借助于與所述照明激光束(EB)的焦點光學(xué)共軛的檢測元件(23)的陣列，在通過所述激光束的掃描下記錄所述樣本的多個圖像，其中，所述檢測元件中的每個(i,j)針對所述樣本上的所述照明激光束(EB)的不同位置n中的每個產(chǎn)生檢測信號，利用對所述樣本的掃描從所述檢測信號產(chǎn)生所述樣本的相應(yīng)圖像，其中，所述檢測元件(23)能被配置為強(qiáng)度模式或能被配置為時間分辨模式，在所述強(qiáng)度模式中，記錄的圖像是與在所述照明激光束在各個位置n上的整個停留時間期間收集的光子有關(guān)的強(qiáng)度圖像g_i,j(n)，在所述時間分辨模式中，記錄的圖像是時間分辨圖像在所述時間分辨模式中，收集的光子基于它們到達(dá)各個檢測元件(23)的時間來區(qū)分；

如果所述檢測元件(23)被配置為所述時間分辨模式，則通過在時間上對多個時間分辨圖像進(jìn)行積分來計算多個強(qiáng)度圖像g_i,j(n)；

與所述檢測元件(23)被配置為所述強(qiáng)度模式還是所述時間分辨模式無關(guān)地，通過在所述照明激光束(EB)在所述樣本上的所有位置n上對所述多個強(qiáng)度圖像g_i,j(n)求和，計算指紋圖像a，所述指紋圖像同時取決于照明點擴(kuò)展函數(shù)和檢測點擴(kuò)展函數(shù)，所述照明點擴(kuò)展函數(shù)以下稱為照明PSF h^exc，所述檢測點擴(kuò)展函數(shù)以下稱為檢測PSF h^det，

與所述檢測元件(23)被配置為所述強(qiáng)度模式還是所述時間分辨模式無關(guān)地，從所述強(qiáng)度圖像g_i,j(n)估計移位矩陣s^x和s^y，

重建以下項中的至少一者：

i)基于所述多個時間分辨圖像指紋圖像a和移位矩陣s^x和s^y，重建時間分辨對象函數(shù)f^t，

ii)基于所述多個強(qiáng)度圖像g_i,j(n)、指紋圖像a和移位矩陣s^x和s^y，或通過在時間上對所述時間分辨對象函數(shù)f^t積分，重建強(qiáng)度對象函數(shù)f，

基于所述時間分辨對象函數(shù)和所述強(qiáng)度對象函數(shù)，使高分辨率時間分辨圖像f^t～和高分辨率強(qiáng)度圖像f^～中的至少一者可視化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，重建所述時間分辨對象函數(shù)f^t的步驟包括：

基于所述指紋圖像a估計所述照明PSF h^exc和所述檢測PSF h^det，

借助于多圖像反卷積估計所述時間分辨對象函數(shù)f^t。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，重建所述時間分辨對象函數(shù)f^t的步驟包括：

借助于像素再分配計算所述時間分辨對象函數(shù)f^t。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，重建所述強(qiáng)度對象函數(shù)f的步驟包括：

基于所述指紋圖像a估計所述照明PSF h^exc和所述檢測PSF h^det，以及

借助于多圖像反卷積估計所述強(qiáng)度對象函數(shù)f。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的方法，其中，重建所述強(qiáng)度對象函數(shù)f的步驟包括：

借助于像素再分配計算所述強(qiáng)度對象函數(shù)f。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，還包括：

基于計算的指紋圖像a，將所述檢測元件(23)的陣列與所述掃描顯微鏡的光軸對準(zhǔn)。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，還包括：

根據(jù)估計的移位矩陣s^x和s^y計算顯微鏡放大率。