一种高光谱显微偏振成像装置与方法制造方法及图纸

技术编号:18702926 阅读:37 留言:0更新日期:2018-08-21 21:34
本发明专利技术公开了一种高光谱显微偏振成像装置及方法。该装置包括:显微成像装置,对样品进行放大成像观测,获取样品不同测量条件下的图像;光谱滤波装置,对入射光路的光波长进行筛选,并且能进行连续的单波段的选择;偏振调制装置,对带有样品偏振信息的光波进行调制;图像处理单元,对光强图像进行处理计算得到样品的单波段偏振参数图像。方法为:光源经光谱滤波装置滤波后入射到样品上;控制偏振片进行三次转动,并分别采图;采集到的图像经图像处理单元处理,得到单波长下样品的偏振数据立方体;光谱滤波装置筛选下一个中心波长,重复进行偏振片的转动及采图,直到每个波段都采样完毕,得到样品偏振光谱数据集。本发明专利技术光路简单、成本低、测量信息全面。

Hyperspectral microscopic polarization imaging device and method

The invention discloses a hyperspectral micro polarization imaging device and a method. The device comprises a microscopic imaging device, which enlarges the image of the sample and obtains images under different measurement conditions; a spectral filtering device, which screens the wavelength of the incident light path and can select a continuous single band; and a polarization modulation device, which modulates the light wave with the polarization information of the sample. An image processing unit is used to process the intensity image to obtain the single-band polarization parameter image of the sample. The method is as follows: the light source is filtered by the spectral filter and incident on the sample; the polarizer is controlled to rotate three times and the images are taken separately; the collected images are processed by the image processing unit to get the polarization data cube of the sample at single wavelength; the spectral filter filters the next central wavelength and repeats the rotation of the polarizer. Moving and mining maps until each band is sampled, the sample polarization spectrum data set is obtained. The invention has simple optical path, low cost and comprehensive measurement information.

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱显微偏振成像装置与方法
本专利技术涉及显微光谱成像
,特别是一种高光谱显微偏振成像装置与方法。
技术介绍
从19世纪60年代起,光谱学便被用于物质的定性定量分析,经过一百多年的发展,光谱分析技术逐渐成熟并用于各个领。但是直到20世纪80年代,才将光谱技术与二维成像技术结合,产生了光谱成像技术即图谱合一。该技术主要用于遥感领域,目前也渐渐扩展到农业、矿物、考古、显微成像等领域。现有显微光谱系统是根据推帚式成像光谱仪的原理,采用棱镜-光栅-棱镜组合元件在后光学系统进行光谱分光,利用高精度载物台自动装置驱动样品进行推扫成像,设计出一种基于棱镜-光栅-棱镜组合分光方式的显微高光谱成像系统,能够提供微小物体在可见光范围的单波段显微图像,而且能够获得图像中任一像素的光谱曲线,实现了光谱技术和显微成像技术的结合,成功的将成像光谱技术应用到显微领域。但是该系统需要进行机械推扫,CCD上只能得到样品空间一维的图像,后期需要图像拼接才能得到完整的二维图像,这会引起图像空间较大的变形,尤其是在显微成像领域,样品局部经过显微物镜和成像透镜放大后,微小的空间误差都会引起较大的图像变形。目前也有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,包括显微成像装置、光谱滤波装置、偏振调制装置和图像处理单元,其中:显微成像装置,对样品进行放大成像观测,获取样品不同测量条件下的图像;光谱滤波装置,对入射光路的光波长进行筛选,控制输出的中心波长,并且能进行连续单波段的输出或者选择特定的波段输出;偏振调制装置,控制偏振片进行角度旋转,对带有样品偏振信息的光波进行调制;图像处理单元,对光强图像进行计算反演,得到样品的单波段偏振参数图像。

【技术特征摘要】
1.一种高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,包括显微成像装置、光谱滤波装置、偏振调制装置和图像处理单元,其中:显微成像装置,对样品进行放大成像观测,获取样品不同测量条件下的图像;光谱滤波装置,对入射光路的光波长进行筛选,控制输出的中心波长,并且能进行连续单波段的输出或者选择特定的波段输出;偏振调制装置,控制偏振片进行角度旋转,对带有样品偏振信息的光波进行调制;图像处理单元,对光强图像进行计算反演,得到样品的单波段偏振参数图像。2.根据权利要求1所述的高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,所述显微成像装置的测量条件包括透射式显微镜或反射式显微镜或两种的结合。3.根据权利要求1所述的高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,所述光谱滤波装置采用声光可调滤光器AOTF或液晶可调滤光器LCTF,且光谱滤波装置置于光源后,即入射光路处,进行光谱分光。4.根据权利要求1所述的高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,所述偏振调制装置中偏振片在每个波段旋转三个角度。5.根据权利要求1所述的高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,所述图像处理单元根据偏振片旋转角度与光强的关系,对光强图进行计算反演,得到样品的斯托克斯参数图像。6.根据权利要求2所述的高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,所述显微成像装置采用反射式显微镜,包括卤素灯(1)、分束镜(4)、显微物镜(5)、载物台(6)、待测样品(7)、成像透镜(11)、黑白CCD相机(12),其中卤素灯(1)为波长范围360nm~2000nm的宽波段平行光光源,显微物镜(5)为消色差平场无穷远显微物镜;显微物镜(5)、分束镜(4)、成像透镜(11)、黑白CCD相机(12)共光轴顺次设置。7.根据权利要求3所述的高光谱显微偏振成像装置,其特征在于,所述光谱滤波装置采用液晶可调滤光器LCTF(2),液晶可调滤光器LCTF(2)通过控制器(3)与计算机(13)连接,所述液晶可调滤光器LCTF(2)的波长范围是420nm~...

【专利技术属性】
技术研发人员:周丽娟刘学峰崔璐
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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