基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法及系统，方法包括：将激光扩束准直后照射在空间光调制器上；通过空间光调制器对激光进行调制并传输至样品表面；将单个激发点产生的单光子或多光子荧光波前信息传输至哈特曼传感器；控制空间光调制器预加载对应的校正相位图，并控制变形镜加载对应的校正电压矩阵；控制空间光调制器连续加载多焦点激发点阵相位图，并通过探测器依次接收自适应光学校正后的样品荧光信息。本发明专利技术利用空间光调制器调制精度高和变形镜能量利用率高的特点，使用空间光调制器实现激光激发光路的自适应光学校正，提升成像深度；并使用变形镜实现荧光光路的自适应光学校正，提升成像分辨率，减少荧光能量损失。减少荧光能量损失。减少荧光能量损失。

【技术实现步骤摘要】
基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法及系统


[0001]本专利技术涉及光学显微成像技术应用领域，尤其涉及的是一种基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法及系统。

技术介绍

[0002]光学显微成像技术已经成为研究生物微观结构的重要工具。2010年Muller&Enderlein首次实现了图像扫描显微技术[Muller,et al.,“Image Scanning Microscopy”,Phy.Rew.Let.,198101
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198014(2010)]，可实现约2倍横向分辨率的提升，也称为结构光超分辨成像技术。2012年，多焦点结构光超分辨成像技术被提出，该技术采用多点并行扫描的方式，极大地提高了结构光超分辨显微镜的成像速度，为研究活体样本内部的生物结构、信息转导以及疾病诊疗提供了一个有利工具。
[0003]在对生物样品进行显微成像时，像差对成像结果的影响非常明显。对于实际的成像系统，其像差主要来源于三个方面：其一是系统固有的像差；其二是物镜浸润介质与样品折射率不匹配导致的像差；其三是样品内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法，其特征在于，包括：通过激光器产生激光，并将所述激光经过扩束准直后照射在空间光调制器上；通过所述空间光调制器对所述激光进行调制，并将调制后的激光传输至样品表面，以在所述样品表面形成单个激发点；将所述单个激发点产生的单光子或多光子荧光波前信息传输至哈特曼传感器；根据所述哈特曼传感器探测的波前像差，控制所述空间光调制器预加载对应的校正相位图，并控制变形镜加载对应的校正电压矩阵；控制所述空间光调制器连续加载生成的多焦点激发点阵相位图，并通过探测器依次接收自适应光学校正后的样品荧光信息，直至多焦点激发光阵列扫描完成。2.根据权利要求1所述的基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法，其特征在于，所述通过激光器产生激光，并将所述激光经过扩束准直后照射在空间光调制器上，包括：通过所述激光器产生预设波长的激光；通过第一透镜组对所述激光进行扩束准直，得到预设半径的激光束；通过第一反射镜将所述激光束照射在所述空间光调制器上。3.根据权利要求1所述的基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法，其特征在于，所述通过空间光调制器对所述激光进行调制，并将调制后的激光传输至样品表面，包括：根据相位调制参数对照射在所述空间光调制器上的激光进行相位调制，以在所述空间光调制器之后的第一个透镜的傅里叶面处形成调制后的激发光斑；通过光阑过滤所述激发光斑中的多余衍射级，得到目标激发光斑；通过第二透镜组和物镜将所述目标激发光斑投射到所述样品表面。4.根据权利要求1所述的基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法，其特征在于，所述将单个激发点产生的单光子或多光子荧光波前信息传输至哈特曼传感器，包括：将变形镜设置为平面状态；通过所述空间光调制器加载所述单个激发点的相位图；将所述单个激发点产生的单光子或多光子荧光波前信息传输至所述哈特曼传感器，并通过所述哈特曼传感器采集所述荧光波前信息。5.根据权利要求1所述的基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法，其特征在于，所述根据哈特曼传感器探测的波前像差，控制所述空间光调制器预加载对应的校正相位图，并控制变形镜加载对应的校正电压矩阵，包括：根据采集到的荧光波前信息计算所述波前像差；根据所述波前像差计算激光光路的像差校正相位图；将所述哈特曼传感器与变形镜组成闭环校正，并通过迭代计算，得到所述变形镜的校正面型的电压分布矩阵；根据所述电压分布矩阵对荧光光路进行自适应光学校正，得到校正后的波前像差。6.根据权利要求5所述的基于自适应光学的多焦点结构光超分辨成像方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于斌，张晨爽，屈军乐，林丹樱，曹慧群，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：