一种多点共聚焦图像扫描显微镜及成像方法技术

本发明专利技术公开一种多点共聚焦图像扫描显微镜及成像方法，涉及光学元件、系统和仪器及成像技术领域。本发明专利技术沿光路设置成像光源组件、光源准直组件、多焦点产生组件、多焦点移动组件、多焦点投影组件和相机探测组件来实现完整图像记录。本发明专利技术提供独特的多焦点照明模式结合光学锁相探测技术，能够有效去除对厚样品成像中的离焦杂散信号，进行深度成像；切换多焦点产生组件，轻松实现宽场、共聚焦和超分辨模式之间切换。并且，本发明专利技术采用像素重分配算法能够进行超分辨重建，多图反卷积重建算法利用原始数据集中的冗余信息能够减帧重建，提高成像速度。相比于现有的方法，本发明专利技术可以加快成像速度，提高成像深度，减轻光毒性，拓宽成像模式的多样性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件、系统或仪器及成像领域，特别是涉及一种多点共聚焦图像扫描显微镜及成像方法。

技术介绍

1、目前，显微镜成像技术在生物医学、材料科学等领域具有广泛应用。然而，传统显微镜的分辨率受到光学衍射极限的限制，无法满足对细微结构的高分辨率观察需求。为了解决这一问题，超分辨率成像技术被提出并得到了广泛研究。

2、共聚焦显微镜因其卓越的光学切片能力和多功能性而成为生物学家在荧光成像方面的首选技术。然而，共聚焦有限的分辨率和相对慢的成像速度阻碍了其在生命科学中更广泛的应用。通过利用探测器阵列取代共聚焦显微镜的单点探测器，图像扫描显微镜通过结合像素重分配和反卷积实现了两倍的分辨率增强。为了解决单点激发和相机记录的图像扫描显微镜成像速度相对较慢的问题，基于多点激发和光学或数字重建的思想，开发了各种扩展技术。

3、重新扫描共聚焦显微镜、光学光子重分配显微镜、即时结构光照明显微镜和光学光子重分配转盘共聚焦显微镜等依赖光学重建的技术有着极其复杂的光路。此外，像素重分配需要对荧光信号进行去扫描、再扫描或通过微透镜阵列，这会导致荧光信号的显著本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，包括：信号控制组件以及沿光路设置的成像光源组件、光源准直组件、多焦点产生组件、多焦点移动组件、多焦点投影组件和相机探测组件；

2.根据权利要求1所述的多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，所述成像光源组件包括多通道切换的发光二极管；所述发光二极管发出的光源通过设定尺寸的液体光波导、单模光纤或多模光纤输出。

3.根据权利要求1所述的多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，所述光源准直组件为非球面透镜、90°离轴抛物面反射镜、可调焦距的非球面镜、消色差双胶合透镜或空气间隔双合透镜。

4.根据权利要求1所述的多点共...

【技术特征摘要】

1.一种多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，包括：信号控制组件以及沿光路设置的成像光源组件、光源准直组件、多焦点产生组件、多焦点移动组件、多焦点投影组件和相机探测组件；

2.根据权利要求1所述的多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，所述成像光源组件包括多通道切换的发光二极管；所述发光二极管发出的光源通过设定尺寸的液体光波导、单模光纤或多模光纤输出。

3.根据权利要求1所述的多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，所述光源准直组件为非球面透镜、90°离轴抛物面反射镜、可调焦距的非球面镜、消色差双胶合透镜或空气间隔双合透镜。

4.根据权利要求1所述的多点共聚焦图像扫描显微镜，其特征在于，采用针孔阵列，在镀铬的玻璃上，利用光刻技术刻蚀设定尺寸排列的小孔以形成所述多焦点产生组件；或，采用微透镜阵列、数字微镜器件、光栅和/或衍射光学元件形成所述多焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：席鹏，任伟，关美玲，梁谦禧，杨志忠，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：