一种基于色散的显微成像方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于色散的显微成像方法，涉及光学领域，特别涉及显微成像领域，其包括训练网络模型和计算重建三个部分。其中训练网络模型部分包括使用显微成像系统采集训练样本的不同轴向位置的色散强度叠加像和计算相位真值，获得训练样本的相位图，将训练样本的色散强度叠加像作为输入值，将相位图作为标准进行训练；计算重建部分包括采集待测样品的不间断视频帧，将其输入训练好的网络模型，获得待测样本的相位图。该方法优势在于，利用色散元件构建的不同轴向位置的叠加像，包含求解相位所需的完整信息，重建过程保真度高。重建过程保真度高。重建过程保真度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于色散的显微成像方法及其应用


[0001]本专利技术涉及光学领域，特别涉及显微成像领域。

技术介绍

[0002]病理诊断领域可分为组织病理、细胞病理、免疫组化病理和分子病理诊断。细胞病理诊断通过对病变部位获取或脱落的细胞进行成像，并从成像结果中提取形态学、结构、体积和位置等信息，有助于对多种器官和组织的病变进行定性观测，在术中检测等方面具有广泛的应用。
[0003]在具有高动态、高透明度和微形变等特点的细胞病理诊断领域，常用的成像方式大多以如下两种方式之一进行：第一，有标记（荧光）成像。即采用特定的染料或探针标记活细胞的待观察结构，以提高其成像对比度。这种方法特异性较强，但对细胞有较强光毒性，可能导致可观测时程下降，不利于长期检查。第二，无标记成像，其中常用的方法为定量相位成像，即利用细胞和介质中折射率的非均匀三维分布表征活体样本的相位信息，从而与背景产生较强的对比度，同时具有较强的轴向分辨能力。这种方法很大程度上缓解了光毒性对细胞的影响。此类无标记成像方法可被进一步细分为基于相干照明的方法和部分相干照明的方法。前者对光源的时间相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于色散的显微成像方法，其特征在于，其包含训练神经网络模型和计算重建两个过程，其中，第一过程：训练神经网络模型，其包括：S1.1采集相干光源或部分相干光源下的训练样本的色散强度叠加像；S1.2获得训练样本的相位图像，其包括：S1.2.1在特定波长λ的光源下，确定最佳焦平面，将焦平面移动到最佳焦平面两侧对称位置的离焦面，采集离焦图像I
1n
(r)和I
2n
(r)，n＝1 ,2 ,3 ,4，
…
，k，I
1n
(r)和I
2n
(r)表示第n个离焦图像中，位置为r点处的强度，离焦面与焦平面的距离均为；λ是S1.1中光源的波长范围内的任一值；S1.2.2 利用S1.2.1获得的离焦图像求解相位真值，n＝1 ,2 ,3 ,4，
…
，k，获得相位图像；S1.3训练神经网络模型，将S1.1获得的色散强度叠加像和S1.2获得的相位图像作为神经网络模型的输入，通过训练获得神经网络模型；第二过程：计算重建，步骤包括：S2.1在S1.1的条件下采集待测样本的不间断视频帧图；S2.2将待测样本的不间断视频帧图输入训练好的神经网络模型，得到待测样本的相位图像；所述采集是通过显微成像系统进行的。2.根据权利要求1所述的基于色散的显微成像方法，其特征在于，S1.1中部分相干光源由设置了光谱滤波器的明场光源、特定波长的光源或激光合束提供，所述光谱滤波器的波长范围在λ1和λ2之间，所述特定波长的值是λ1和λ2，所述λ是λ1和λ2之间的任一值。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金红，张珂，刘磊，王丽，索津莉，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：