【技术实现步骤摘要】
基于傅里叶叠层的显微成像方法
本专利技术属于计算光学显微成像技术,具体为一种基于傅里叶叠层的显微成像方法。
技术介绍
在医学上,对于身体组织的病变问题,医生们需要取一定大小的病变组织制成病理切片,在显微镜下进行诊断,并检查其是属于炎症还是癌变并做出具体的病情分析。通才采用数字病理切片又称虚拟病理切片,是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术。它将传统的玻璃病理切片通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像,再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理,获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。数字病理系统往往采用放大倍率为40倍以上的高数值孔径的物镜进行成像,这使得系统需要很强的照明光源,来获取极短的曝光时间来获取一副图像,再通过高精度、高速度的机械扫描的方式将整个样品遍历,并在遍历的过程中进行图像拼接。这种高精度、高速度的机械扫描方式,使得目前市场上的数字病理系统体积庞大,价格昂贵,这大大加重了患者在医疗费用上的支出。究其原因是,传统显微镜在其成像分辨率与成像视场上是鱼和熊掌不可兼得的两方面。随着计算显微成像技术的快速发展,于2013年Zheng等人提出傅里叶叠层成像技术可实现使用一个低数值孔径,低放大倍率的物镜,获得大视场和高分辨率的成像结果(ZhengG,HorstmeyerR,YangC.Wide-field,high-resolutionFourierptychographicmicroscopy.Naturephotonics.2013;7:739-45 ...
【技术保护点】
1.一种基于傅里叶叠层的显微成像方法,其特征在于,具体步骤为:/n步骤1:获取待测样品的明场图像和暗场图像;/n步骤2:确定样品初始复振幅分布对应频率域的高分辨率频谱复振幅分布;/n步骤3:利用光学传递函数和样品高分辨率频谱复振幅分布生成非相干明场图像的复振幅分布;/n步骤4:将非相干明场图像的复振幅分布中的振幅替换为非相干照明下拍摄的明场图像,并将替换后的非相干明场图像的复振幅分布对应的频谱信息填回步骤2中的频谱复振幅分布;/n步骤5:从高分辨率频谱中获取一个与暗场图像对应的子孔径的频谱信息,并对其做逆傅里叶变换生成对应照明角度的低分辨率样品的复振幅分布;/n步骤6:将生成的低分辨率样品的复振幅分布中的振幅替换为对应照明角度拍摄的振幅拜尔图像,并得到对应的频谱信息,更新高分辨率频谱复振幅分布和相干传递函数;/n步骤7:重复步骤5、6,直到所有子孔径迭代完成;/n步骤8:重复步骤3~7,直到高分辨率样品复振幅分布收敛稳定。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于傅里叶叠层的显微成像方法,其特征在于,具体步骤为:
步骤1:获取待测样品的明场图像和暗场图像;
步骤2:确定样品初始复振幅分布对应频率域的高分辨率频谱复振幅分布;
步骤3:利用光学传递函数和样品高分辨率频谱复振幅分布生成非相干明场图像的复振幅分布;
步骤4:将非相干明场图像的复振幅分布中的振幅替换为非相干照明下拍摄的明场图像,并将替换后的非相干明场图像的复振幅分布对应的频谱信息填回步骤2中的频谱复振幅分布;
步骤5:从高分辨率频谱中获取一个与暗场图像对应的子孔径的频谱信息,并对其做逆傅里叶变换生成对应照明角度的低分辨率样品的复振幅分布;
步骤6:将生成的低分辨率样品的复振幅分布中的振幅替换为对应照明角度拍摄的振幅拜尔图像,并得到对应的频谱信息,更新高分辨率频谱复振幅分布和相干传递函数;
步骤7:重复步骤5、6,直到所有子孔径迭代完成;
步骤8:重复步骤3~7,直到高分辨率样品复振幅分布收敛稳定。
2.根据权利要求1所述的基于傅里叶叠层的显微成像方法,其特征在于,获取待测样品的明场图像和暗场图像的具体方法为:
将环形LED面阵(1)、样品(2)、显微物镜(3)、筒镜(4)以及相机(5)置于同一轴线上,所述环形LED面阵(1)设置在样品(2)前方,样品(2)设置在显微物镜(3)的前焦面上,筒镜(4)置于显微物镜(3)后方,显微物镜(3)到筒镜(4)距离为二者机械焦距之和,相机(5)位于筒镜(4)的后焦面上;
所述环形LED面阵(1)内部设置9颗LED灯,环上均匀设置12颗灯;
点亮内部9颗LED灯,获得明场图像;
分别点亮环的12颗灯,对应得到12幅暗场图像。
3.根据权利要求1所述的基于傅里叶叠层的显微成像方法,其特征在于,样品初始复振幅分布具体为:
...
【专利技术属性】
技术研发人员:张玉珍,张祖鑫,陈钱,左超,孙佳嵩,
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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