【技术实现步骤摘要】
一种扫描光片谐波显微成像方法及装置
本专利技术属于光学显微测量领域，主要涉及一种用于活体生物样品的三维成像的扫描光片谐波显微成像方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，对活体生物样品进行高分辨率、高帧率、长时间、三维成像已成为系统生物学研究不可或缺的条件。近几年，研究人员开始采用非线性光学效应进行生物成像，以期获得传统显微无法探测到的样品结构信息。其中，谐波生成为非线性光学效应中的代表。二次、三次谐波生成过程只有虚拟的能量转换，且响应时间在飞秒量级。因此利用谐波生成过程进行成像可实现高灵敏度，高速响应成像。谐波信号是样品自身产生的非线性效应，不需要外在荧光标记，从而不影响生物样品的活性。因此，谐波显微成像允许对样品进行长时间探测而不影响活体生物样品正常的生命活动。但是由于传统谐波显微成像系统采用衍射极限光斑逐点扫描的方式进行谐波激发和探测，成像速度受到限制，无法实现高帧率高信噪比的动态成像。若要提升速度，则会牺牲成像的视场，因此扫描成像方式也使得成像视场也受到限制。Huisken等人在2004年提出选择平面照...
【技术保护点】
1.一种扫描光片谐波显微成像装置，其特征在于所述装置包括：激光光片生成系统、样品扫描旋转系统、谐波信号宽场探测系统、以及图像重建与数据处理系统；/n其中：所述激光光片生成系统包括超短脉冲激光光源、光开关、光束变换单元，以及柱面镜；超短脉冲激光光源用于提供产生谐波信号的激发脉冲光，光开关用于激发光的开关控制，光束变换单元用于调整所述激发脉冲光光束尺寸，柱面镜用于扫描光片的生成，也可在激光光片生成系统中加入动态光学元件用于系统像差的校正；/n所述样品扫描旋转系统置于激光光片生成系统之后，包括样品固定腔、微位移扫描平台、和旋转平台，旋转平台固定于微位移扫描平台之上，样品固定腔固定...
【技术特征摘要】
1.一种扫描光片谐波显微成像装置，其特征在于所述装置包括：激光光片生成系统、样品扫描旋转系统、谐波信号宽场探测系统、以及图像重建与数据处理系统；
其中：所述激光光片生成系统包括超短脉冲激光光源、光开关、光束变换单元，以及柱面镜；超短脉冲激光光源用于提供产生谐波信号的激发脉冲光，光开关用于激发光的开关控制，光束变换单元用于调整所述激发脉冲光光束尺寸，柱面镜用于扫描光片的生成，也可在激光光片生成系统中加入动态光学元件用于系统像差的校正；
所述样品扫描旋转系统置于激光光片生成系统之后，包括样品固定腔、微位移扫描平台、和旋转平台，旋转平台固定于微位移扫描平台之上，样品固定腔固定于旋转平台之上，样品固定腔用于保存和固定样品，微位移扫描平台用于样品的层析扫描，其运动方向垂直于激光光片生成系统的光轴方向，旋转平台用于样品固定腔及样品的旋转；
所述谐波信号宽场探测系统，其排布方向垂直于激光光片生成系统，包括谐波信号收集物镜，滤光片、成像透镜、以及信号探测相机，谐波信号收集物镜用于光片所激发出的宽场谐波信号的收集，滤光片用于除谐波信号外的杂散光的滤除，成像透镜用于谐波信号宽场成像聚焦，信号探测相机用于谐波宽场成像的信号探测与成像；
所述图像重建与数据处理系统，与所述样品扫描旋转系统中的微位移扫描平台、旋转平台和所述谐波信号宽场探测系统中的信号探测相机相连，用于对信号探测相机采集到的光片图像进行全局图像处理和三维重构；
所述的所有光学元件的光学面中心与入射激光和谐波信号的中心光束形成的光轴重合，所有透镜均垂直于光轴。
2.根据权利要求1所述的一种扫描光片谐波显微成像装置，其特征在于所述的激光光片生成系统的光轴与谐波信号宽场探测系统的光轴垂直，即谐波信号收集物镜从侧面方向对谐波信号进行收集。
3.根据权利要求1所述的一种扫描光片谐波显微成像装置，其特征在于所述的信号探测相机可以是CCD相机，sCMOS...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟波，吴必伟，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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