【技术实现步骤摘要】
一种多角度照明的高分辨显微成像系统
本专利技术属于计算显微成像领域，尤其是涉及一种多角度照明的高分辨显微成像系统。
技术介绍
光学显微镜是利用光学的原理，把微小物体放大成像，方便人们提取微细结构信息的一种光学仪器，它在生物学，医学等领域有着非常关键的作用。高分辨率是光学显微镜不断追求的目标之一，然而，随着当前微系统的功能和性能的不断更新，高分辨率和大视场的不兼容问题变得越来越突出，极大地限制了光学显微镜在许多领域中的应用。实现高分辨率显微成像的障碍主要在于衍射极限的瓶颈，傅立叶叠层成像技术(FPM)是近年来发展出的能克服这一限制的最具代表性的光学显微技术。它通过交替迭代空域中的强度信息和频域中的相位映射关系来提供大视场和高分辨率成像的能力。在传统的FPM成像系统中，样品由来自LED阵列的多角度的平面波照射，然后通过低数值孔径(NA)物镜成像。来自多角度的平面波照射到二维薄物体上，物镜后焦面上的物体的频谱由于照射角度的不同被平移到相应的不同位置上，因此，一部分超出物镜NA的频率被移动到物镜的NA内，从而能够传递到成像面...
【技术保护点】
1.一种多角度照明的高分辨显微成像系统，其特征在于，包括：/n光学引擎，其包括沿光路顺次设置的激光光源、偏振分光棱镜、空间光调制器、微透镜阵列和会聚透镜；所述激光光源用于产生单色激光或多色激光；所述偏振分光棱镜用于转折光路；空间光调制器用于对不同空间位置的光进行调制；微透镜阵列用于将光束会聚在所述会聚透镜的前焦面上的不同空间位置；所述会聚透镜用于准直，以产生不同照明角度的光照明样本平面；/n显微成像系统，包括物镜和镜筒透镜；所述物镜用于对样本平面进行准直；所述镜筒透镜用于聚焦准直光到相机探测面的有效区域；/n图像接收处理装置，包括相机和计算机，相机用于拍摄样本平面的低分辨率...
【技术特征摘要】
1.一种多角度照明的高分辨显微成像系统，其特征在于，包括：
光学引擎，其包括沿光路顺次设置的激光光源、偏振分光棱镜、空间光调制器、微透镜阵列和会聚透镜；所述激光光源用于产生单色激光或多色激光；所述偏振分光棱镜用于转折光路；空间光调制器用于对不同空间位置的光进行调制；微透镜阵列用于将光束会聚在所述会聚透镜的前焦面上的不同空间位置；所述会聚透镜用于准直，以产生不同照明角度的光照明样本平面；
显微成像系统，包括物镜和镜筒透镜；所述物镜用于对样本平面进行准直；所述镜筒透镜用于聚焦准直光到相机探测面的有效区域；
图像接收处理装置，包括相机和计算机，相机用于拍摄样本平面的低分辨率图像；所述的计算机利用多路编码照明傅里叶叠层显微成像算法将拍摄的多幅低分辨率图像恢复成高分辨率图像。
2.如权利要求1所述的多角度照明的高分辨显微成像系统，其特征在于，所述的激光光源为单色激光器，所述的偏振分光棱镜将平行入射的单色激光反射至和原光路垂直的光路，经偏振分光棱镜反射后的平行光垂直照射空间光调制器并由空间光调制器进行振幅调制。
3.如权利要求1所述的多角度照明的高分辨显微成像系统，其特征在于，所述的激光光源包括分别产生红色、绿色、蓝色激光的单色激光器和将各色激光合束为多色激光的合束装置；所述的偏振分光棱镜将平行入射的多色激光反射至和原光路垂直的光路，经偏振分光棱镜反射后的平行光垂直照射空间光调制器并由空间光调制器进行振幅调制。
4.如权利要求1所述的多角度照明的高分辨显微成像系统，其特征在于，所述的微透镜阵列上的透镜单元分别汇聚经过空间光调制器不同区域调制的平行光，微透镜阵列将光束会聚在所述会聚透镜的前焦面上的不同空间位置。
5.一种如权利要求1所述高分辨显微成像系统的高分辨显微成像方法，其特征在于包括如下步骤：
1)开启激光光源的单色激光器生成单色激光，或开启多个单色激光器且各色激光经合束成为多色激光，单色或多色激光经准直扩束后由偏振分光棱镜反射至空间光调制器进行调制；
2)空间光调制器的不同空间位置的像素方阵组成一个调制分区，由计算机控制对激光进行振幅调制，一次调制过程中有M个分区调制后有反射光，其余分区没有反射光；
3)调制光经偏振分光棱镜被微透镜阵列聚焦，不同调制区域的调制光对应不同位置的微透单元，不同位置的微透镜单元聚焦的焦点分布在会聚透镜前焦面的不同空间位置，经会聚透镜后不同位置的焦点对样本进行不同角度的照明；
4)最后经过显微成像系统产生一系列包含不...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑臻荣，余泽清，陶骁，张金雷，孙妍，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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