[發明專利]估計STED分辨率的方法和設備

有效

• 申請號: 202110330655.5
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113514948B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 凱·沃爾特;拉爾斯·弗里德里希
• 申請（專利權）人: 萊卡微系統CMS有限責任公司
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種用于估計受激發射損耗顯微術（STED）分辨率的方法，包括以下步驟：

從視場生成表示參考圖像的第一幀（F0），所述參考圖像（F0）具有預定參考分辨率，

從相同的視場生成表示STED圖像的至少一個第二幀（F1-FN），所述STED圖像具有待估計的STED分辨率，

通過將具有至少一個擬合參數的卷積核應用于第二幀（F1-FN）來模糊所述第二幀（F1-FN），

確定卷積核的擬合參數的優化值，對于所述優化值，所述第一幀和模糊的所述第二幀之間的差被最小化，以及

基于所述擬合參數的優化值和所述預定參考分辨率估計所述STED分辨率。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述參考圖像是共焦圖像，并且其中，所述預定參考分辨率是預定共焦分辨率。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述STED分辨率是基于所述預定參考分辨率與所述擬合參數的優化值之間的差來確定的，或者其中，所述STED分辨率是基于所述預定參考分辨率的平方和所述擬合參數的優化值的平方之間的差來確定的。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，所述卷積核由高斯核或由基于球貝塞爾函數的核或由基于艾里函數的核表示，核的寬度表示所述擬合參數。

5.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，所述預定參考分辨率僅取決于用于生成所述參考圖像的光學系統（126）的光學參數。

6.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，從所述第二幀（F1-FN）確定信噪比，并且依據所述信噪比校正所述STED分辨率。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，從一個第二幀（F1-FN）生成多個降采樣幀（F11-F14，F21-F24，…，FN1-FN4），所述降采樣幀（F11-F14，F21-F24?....，FN1-FN4）具有不同的信噪比，所述不同的信噪比是從所述第二幀（F1-FN）的信噪比得出的，

其中，針對所述多個降采樣幀（F11-F14，F21-F24…，FN1-FN4）中的每一個執行估計STED分辨率的步驟，以及

其中，基于為所述多個降采樣幀（F11-F14，F21-F24…，FN1-FN4）估計的所述多個STED分辨率，確定經信噪比校正的STED分辨率。

8.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，所述至少一個第二幀包括多個第二幀（F1-FN），

其中，針對所述多個第二幀（F1-FN）中的每一個執行模糊、確定擬合參數的優化值以及估計STED分辨率的步驟，以及

其中，基于所述多個估計的STED分辨率來確定最終的STED分辨率。

9.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，基于估計的STED分辨率來確定STED點擴散函數。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，基于參考點擴散函數對表示所述參考圖像的所述第一幀（F0）執行去卷積和/或基于STED點擴散函數對表示所述STED圖像的所述至少一個第二幀（F1-FN）執行去卷積。

11.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，所述第一幀（F0）和所述至少一個第二幀（F1-FN）是從單個圖像采集中生成的。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，通過應用根據光子在光檢測器（128）上的到達時間分類光子的時間選通檢測來執行圖像采集。

13.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，當生成所述第二幀（F1-FN）時，使用連續波激光器或脈沖激光器來發射損耗光（L2）。