LED阵列光源、无透镜显微镜及图像处理方法技术

本发明专利技术提供一种LED阵列光源、无透镜显微镜及图像处理方法，用于对密集样本进行无掩模成像，可以在大视野内实现亚微米级的分辨率，具有低成本，设计紧凑的特点。通过记录不同距离(样本到传感器的距离)的全息光强度分布，用算法恢复全息光场的相位分布，从而得到光经过样品后的全息光场复振幅分布，进而可以得到包括物面在内的任意位置的光场分布。成像过程不需要使用物镜，成像范围近似等于传感器尺寸，比传统光学显微镜视场大数百倍，可广泛用于各种生物切片等样本的快速亚微米显微成像。

【技术实现步骤摘要】
LED阵列光源、无透镜显微镜及图像处理方法
本专利技术涉及光学成像领域，特别是涉及一种LED阵列光源、无透镜显微镜及图像处理方法。
技术介绍
光学显微镜应用于物理科学在内的各个领域，包括工程学，生物学和医学等。然而，现有的光学显微镜仍然体积庞大且价格昂贵，这使得它很大程度局限在实验室环境中。通过建立基于计算的显微镜(如全息成像)替代传统的显微镜，可以达到成本低，设计简单紧凑，并可以在野外甚至偏远地区使用的目的。最近的一个发展方向是，无透镜超分辨全息显微镜，它能在一个大的视野范围内实现亚微米空间分辨率。它的工作原理是，使用多个光源，在距离为3cm～6cm的地方，实现无透镜数字在线全息技术。样品平面在给定的时间内只有一个光源照亮了物体，在CMOS传感器芯片上投射出了在线全息图。由于对象放置在非常靠近传感器芯片的位置(大约1mm～2mm)，所以传感器的整个活动区域成为我们的图像视场。但不幸的是，由于CMOS芯片的像素尺寸有限(大约2μm～3μm)，所以这些全息衍射特征采样不足，并且这个超分辨(SR)在线全息图仍然受到双图像伪影的困扰。在之前的工作中，使用了基于迭代对象支持的相位恢复方法来消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED阵列光源，其特征在于，所述LED阵列光源至少包括：多个呈阵列排布的发光单元，各发光单元均包括LED、聚光透镜及光纤；其中，所述聚光透镜设置于所述LED的发光侧，对所述LED发出的光进行会聚；所述光纤设置于所述聚光透镜的聚光侧，用于接收并传输所述LED发出的光。

【技术特征摘要】
1.一种LED阵列光源，其特征在于，所述LED阵列光源至少包括：多个呈阵列排布的发光单元，各发光单元均包括LED、聚光透镜及光纤；其中，所述聚光透镜设置于所述LED的发光侧，对所述LED发出的光进行会聚；所述光纤设置于所述聚光透镜的聚光侧，用于接收并传输所述LED发出的光。2.根据权利要求1所述的LED阵列光源，其特征在于：所述LED阵列光源至少包括4个光源。3.根据权利要求2所述的LED阵列光源，其特征在于：所述LED阵列光源为4*4的阵列。4.根据权利要求1或2所述的LED阵列光源，其特征在于：各光纤之间的间距设定为50μm～150μm。5.根据权利要求1或2所述的LED阵列光源，其特征在于：各光纤的直径设定为80μm～120μm。6.根据权利要求1或2所述的LED阵列光源，其特征在于：各LED的光谱照明带宽为5nm～10nm。7.一种无透镜显微镜，其特征在于，所述无透镜显微镜至少包括：如权利要求1～6任意一项所述的LED阵列光源，样品台及图像传感器；所述LED阵列光源中的发光单元逐个点亮，用于提供不同位置的光源，所述LED阵列光源的出光面朝向所述样品台及所述图像传感器；所述样品台设置于所述LED阵列光源与所述图像传感器之间，用于放置样品，并设定所述样品与所述图像传感器之间的距离进而确定样品高度；所述图像传感器设置于所述样品台接收光照的相对一侧，用于采集不同样品高度的所述样品的全息光强信息。8.根据权利要求7所述的无透镜显微镜，其特征在于：所述LED阵列光源的出光面与所述样品台上表面的距离设定为8cm～15cm。9.根据权利要求7所述的无透镜显微镜，其特征在于：所述样品台上表面与所述图像传感器的距离设定为1mm以内。10.根据权利要求7～9任意一项所述的无透镜显微镜，其特征在于：所述图像传感器还连接一位移装置，通过所述位移装置控制所述图像传感器上下移动，以调整样品高度。11.一种无透镜显微镜的图像处理方法，其特征在于，所述无透镜显微镜的图像处理方法至少包括：1)改变样品高度，采集不同样品高度的样品全息光强信息，进而得到不同样品高度对应的图像堆栈；2)将各图像堆栈分别合成为不同样品高度对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，
申请(专利权)人：上海理鑫光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31