基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法和装置，在一个大数值孔径物镜和一个管镜构成的无限远校正光学系统中，利用离轴光束进行非荧光样品明视场显微成像；环形分布光源的M个子光源发出的光束以大倾角离轴照明样品；点亮所有子光源同时照明样品，将在管镜像方焦面形成由M个子光源单独照明的叠加图像，相机拍摄获得样品内一个层面的光切片图像；样品台在平移器的控制下，使得样品内不同的层面和物镜物方焦面重合，获得样品内多个层面的光切片图像。本发明专利技术利用焦面共轭成像，相对焦点共轭成像的点扫描共焦显微术，成像速度更快，适合于动态样品成像，并且装置简单，利用非荧光成像可避免荧光成像的生物毒性和光毒性。

Non fluorescent imaging optical sectioning method and device based on ring off-axis illumination focal plane conjugate

The invention discloses an annular off-axis illumination focal plane conjugate non fluorescence imaging optical sectioning method and device based on a large numerical aperture of the objective lens and a mirror tube composed of infinity corrected optical system, using the off-axis beam non fluorescent samples bright field microscopy; light source M sub ring the distribution of the light source with large angle off-axis illumination light source and sub samples; all lighting samples will be formed by the M sub source superposition of images in the individual lighting tube mirror focal plane, camera light slice of a level within the sample as samples in Taiwan; translation is under control, and the level of an object focal different sample surface coincide, get light slice images of multiple levels within the sample. The invention uses conjugate focal plane imaging, relative focus conjugate imaging point scanning confocal microscopy, imaging speed, suitable for dynamic imaging of a sample, and the device is simple, can avoid the toxicity of biological toxicity and light fluorescence imaging using non fluorescence imaging.

【技术实现步骤摘要】
基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法和装置
本专利技术涉及光学成像
，具体涉及一种基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法和装置，特别涉及环形偏离物镜光轴照明样品的离轴光束焦面共轭光学切片显微术。
技术介绍
广泛应用于生物医学、材料学等领域的传统宽场显微镜，由于具有较大的景深，较难获取样品内部三维结构的显微图像。光切片显微术，是一种获取样品内部三维结构图像的显微术，进一步扩展了显微镜的应用范围。光切片技术可分为荧光成像技术和非荧光成像技术，目前使用最多的是借助于荧光成像的光切片技术，例如扫描共焦荧光显微术、结构光照明荧光显微术、选择平面照明荧光显微术。但是，对于非荧光样品，只可利用样品对照明光的散射光进行成像，由于信噪比相对较弱，比荧光成像的光切片技术更难实现。利用扫描共焦显微术也可对非荧光样品进行光切片成像。扫描共焦显微术利用照明针孔和探测针孔的共轭物象关系，进行共焦的点照明和点探测成像，也就是使得来自照明针孔发射出的光聚焦在样品焦平面的某个点上，该点所散射的光成像在探测针孔上，该点以外的任何散射光均被探测针孔阻挡，通过逐点扫描焦面处的样品层，从而获得比传统显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：一个大数值孔径的物镜和一个管镜构成一个无限远校正光学系统，物镜的物方焦面与管镜的像方焦面形成一对物象共轭面，非荧光样品内的一个层面和物镜的物方焦面重合，一环形分布光源发出的光束偏离物镜光轴照明样品，在管镜的像方焦面处形成明视场图像，通过一台数码相机拍摄管镜像方焦面处的图像；所述环形分布光源由M个子光源组成，每个子光源发出的光束均以倾角θ偏离物镜光轴照明样品；每个子光源照明样品在管镜的像方焦面形成一幅图像，点亮所有子光源同时照明样品，将在管镜的像方焦面形成由M个子光源单独照明样品的叠加图像I(x,y)：I(x,...

【技术特征摘要】
1.一种基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：一个大数值孔径的物镜和一个管镜构成一个无限远校正光学系统，物镜的物方焦面与管镜的像方焦面形成一对物象共轭面，非荧光样品内的一个层面和物镜的物方焦面重合，一环形分布光源发出的光束偏离物镜光轴照明样品，在管镜的像方焦面处形成明视场图像，通过一台数码相机拍摄管镜像方焦面处的图像；所述环形分布光源由M个子光源组成，每个子光源发出的光束均以倾角θ偏离物镜光轴照明样品；每个子光源照明样品在管镜的像方焦面形成一幅图像，点亮所有子光源同时照明样品，将在管镜的像方焦面形成由M个子光源单独照明样品的叠加图像I(x,y)：I(x,y)＝I1(x,y)+I2(x,y)+…+IM(x,y)，相机拍摄该图像，获得样品内一个层面的光切片图像；样品台在平移器的控制下，带动样品在物镜的光轴方向移动，使得样品内不同的层面和物镜物方焦面重合，获得样品内多个层面的光切片图像；其中，M为整数，M≥4；倾角θ为照射样品的光束与物镜光轴之间的夹角，范围为：30°≤θ＜90°；I1(x,y)、I2(x,y)、…、IM(x,y)分别为每个子光源单独照明样品时在管镜像方焦面上形成的图像，(x,y)为相机光敏面的像素点坐标。2.根据权利要求1所述的基于环形离轴照明焦面共轭的非荧光成像光切片方法，其特征在于，将环形分布光源的M个子光源分成N组，每次点亮其中一组光源照明样品，相机依次拍摄每次照明样品时所形成的图像，将获得的N幅图像：I1(x,y)、I2(x,y)、…、IN(x,y)，利用这N幅图像进行消除离焦像处理，获得样品内一个层面的光切片图像I(x,y)，消除离焦像处理的算法采用：N幅图像线性叠加算法I(x,y)＝I1(x,y)+I2(x,y)+…+IN(x,y)，或提取N幅图像相同坐标像素点最大值算法I(x,y)＝max[I1(x,y),I2(x,y),…,IN(x,y)]；其中N为范围：2≤N≤M的整数，max[]为取最大值运算符。...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟金钢，马骁，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44