基于相机阵列的光场显微成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相机阵列的光场显微成像系统及方法，其中，系统包括：通过相机引出口将显微样本放大到像平面的显微镜；生成光圈平面的放大模块；成像透镜阵列，获取显微样本在不同视角下的样本图像；传感器阵列，每个传感器相应地记录与其对应成像透镜获取的样本图像；控制器，对样本图像进行同步采集和校准以获取显微样本的光场和/或光场视频。本发明专利技术实施例的系统，通过对获取的显微样本在不同视角下的样本图像进行校准，从而获取显微场景的光场和光场视频，实现高性能显微成像及应用，提高空间分辨率，提高用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
基于相机阵列的光场显微成像系统及方法
本专利技术涉及显微成像
，特别涉及一种基于相机阵列的光场显微成像系统及方法。
技术介绍
LFM(Lightfieldmicroscopy，光场显微)是一种无需扫描的三维计算成像方法，该方法能够同时记录透过显微样本光线的二维空间和二维角度的分布。根据空间-角度的数据可以计算合成重聚焦图像，从而进行灵活的景深调整，以及实现样本的三维体重建，因而在光学生物成像方面有着重要的应用。目前，光场显微成像方式可以通过在光学显微镜中间级像平面上加入微透镜阵列的方式实现，使得传感器像素能够在单次曝光过程中采集光场的光线。然而，MALM(Microlensarraybasedlightfieldmicroscopy，基于微透镜阵列的光场显微)需要在传感器的空间分辨率和角度分辨率之间进行折中，导致所获得的图像空间分辨率相比原始的传感器分辨率降低了几个数量级。相关技术中，为了解决光场显微空间分辨率降低的问题，例如可以通过3维反卷积的方法来提高三维体重建的空间分辨率，或者通过在波前额外增加相位掩膜编码的方法，从而消除轴向不均匀的空间分辨率，但是计算复杂度较高，成本较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，包括：显微镜，用于通过所述显微镜的相机引出口将显微样本放大到像平面；放大模块，用于根据所述像平面生成光圈平面；相机阵列，所述相机阵列中的每个相机具有成像透镜和传感器，所述相机阵列包括：成像透镜阵列，用于通过所述光圈平面获取所述显微样本在不同视角下的样本图像，且所述放大模块将所述光圈平面的尺寸与所述成像透镜阵列的尺寸匹配相一致；传感器阵列，所述传感器阵列中的每个传感器与所述成像透镜阵列中的每个成像透镜对应，所述每个传感器相应地记录与其对应的成像透镜获取的样本图像；以及控制器，所述控制器与所述相机阵列相连，对所述显微样本在不同视角下的所述样本图像进行...

【技术特征摘要】
1.一种基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，包括：显微镜，用于通过所述显微镜的相机引出口将显微样本放大到像平面；放大模块，用于根据所述像平面生成光圈平面，其中，所述放大模块为两级中继系统，且所述两级中继系统包括：第一级中继透镜，所述第一级中继透镜根据所述像平面生成所述光圈平面；第二级中继透镜，所述第二级中继透镜将所述光圈平面放大至覆盖整个所述相机阵列的大小；相机阵列，所述相机阵列中的每个相机具有成像透镜和传感器，所述相机阵列包括：成像透镜阵列，用于通过所述光圈平面获取所述显微样本在不同视角下的样本图像，且所述放大模块将所述光圈平面的尺寸与所述成像透镜阵列的尺寸匹配相一致；传感器阵列，所述传感器阵列中的每个传感器与所述成像透镜阵列中的每个成像透镜对应，所述每个传感器相应地记录与其对应的成像透镜获取的样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴琼海，林星，吴嘉敏，何继军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11