【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学显微成像，提出一种基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统及方法。
技术介绍
1、1948年，gabor首次提出全息术，利用光的干涉来保留物波信息，随着光电探测器件及计算机技术的飞速发展，数字全息技术应运而生。数字全息显微技术作为一门由数字全息理论发展出的一种新的无标记显微成像技术，将数字全息与显微成像以及计算光学技术相结合，实现对待测物体的实时波前信息记录。通过光场传播原理进行逆传播计算，得到物体的光强和相位信息，是真正意义上的空间三维成像技术。数字全息显微技术具有非接触性、无损伤、高精度、大视场的特点，是目前最为理想的无标记显微成像方法。
2、激光光源具有极好的相干性，作为照明光源被广泛应用于数字全息显微成像系统，但其价格昂贵、体积大、结构复杂、抗干扰能力差，并且会引入散斑噪声降低成像系统分辨率。
技术实现思路
1、为克服现有显微技术上的问题，提供了一种基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统及方法，将数字全息技术与光谱成像技术相结合，实现多光谱数字全息成像技术，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统包括：
2、旋转式led光源，所述旋转式led光源用于通过自旋转方式提供不同波段的照明led光源；
3、可调小孔光阑，所述可调小孔光阑用于接收所述旋转式led光源发送的所述照明led光源，并对所述照明led光源的光束进行限制；
4、显微物镜，所述显微物镜用于接收限制后的照明led光源，其中，所述可调小孔光
5、样品台，所述样品台接收所述显微物镜发送的所述照明led光源，所述照明led光源对所述样品台上的待测样品照射后产生散射光和未散射光，所述散射光及所述未散射光之间发生干涉，生成相应于多光谱的数字全息图；
6、图像传感器，所述图像传感器接收所述样品台上的所述待测样品产生的所述全息图，其中，图像传感器经过一段预设时间对所述全息图进行曝光，记录不同波长照明下生成的所述全息图并传输至计算机，所述计算机通过预设图像处理和数值重建法后，获得所述待测样品的光谱信息，根据基于gabor模式由所述光谱信息得到所述待测样品的真实形态。
7、在一实施例中，所述旋转式led光源包括：
8、多个led发光单元，各led发光单元用于通过所述旋转式led光源提供所述照明led光源至所述可调小孔光阑；
9、设置所述led发光单元的数量为大于等于3个；
10、设置多个led发光单元中的各led发光单元逐个点亮，通过旋转改变所述发光单元的平面位置，提供不同波段的所述照明led光源。
11、在一实施例中，设置所述样品台上的所述待测样品与所述显微物镜出光面之间的距离为第一距离；设置所述待测样品6与所述图像传感器之间的距离为第二距离，其中所述第一距离远大于所述第二距离。
12、在一实施例中，所述图像传感器经过一段预设时间对所述全息图进行曝光，记录不同波长照明下生成的所述全息图并传输至计算机，所述计算机通过角谱重建法计算光波在频域的角谱传递函数：
13、；
14、为衍射在频域的传递函数，其中，为部分相干光源的发射波长，）分别是x和y方向上的空间频率。
15、在一实施例中，图像传感器根据所述待测样品的性质选择经过一段预设时间对所述全息图进行曝光；记录不同波长照明下生成的所述全息图并经由无线或有线方式传输至具有计算机功能的电子装置；所述电子装置通过内建的多个预设图像处理和数值重建法的其中之一后，获得根据所述待测样品的性质的所述光谱信息；所述电子装置通过内建的多个预设图像处理和数值重建法的其中之一选择基于所述gabor模式由所述光谱信息得到所述待测样品的性质的真实形态。
16、本专利技术提供的，具体，还包括：一种基于gabor模式的多光谱数字全息显微方法，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显微方法应用于基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统包括旋转式led光源、可调小孔光阑、显微物镜、样品台和图像传感器，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显微方法包括：
17、由所述旋转式led光源通过自旋转方式提供不同波段的照明led光源；
18、由所述可调小孔光阑接收所述旋转式led光源发送的所述照明led光源，并对所述照明led光源的光束进行限制；
19、由所述显微物镜接收限制后的照明led光源，其中，所述可调小孔光阑和显微物镜紧挨所述旋转式led光源设置，用来调节所述照明led光源的成像光束的孔径，提高所述led光源的空间相干性；
20、由所述样品台接收所述显微物镜发送的所述照明led光源，所述照明led光源对所述样品台上的待测样品照射后产生散射光和未散射光，所述散射光及所述未散射光之间发生干涉，生成相应于多光谱的数字全息图；
21、由所述图像传感器接收所述样品台上的所述待测样品产生的所述全息图，其中，图像传感器经过一段预设时间对所述全息图进行曝光，记录不同波长照明下生成的所述全息图并传输至计算机，所述计算机通过预设图像处理和数值重建法后，获得所述待测样品的光谱信息，根据基于gabor模式由所述光谱信息得到所述待测样品的真实形态。
22、在一实施例中，所述旋转式led光源包括多个led发光单元，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显示方法包括：
23、由多个led发光单元的各led发光单元用于通过所述旋转式led光源提供所述照明led光源至所述可调小孔光阑；
24、设置所述led发光单元的数量为大于等于3个；
25、设置多个led发光单元中的各led发光单元逐个点亮，通过旋转改变所述发光单元的平面位置，提供不同波段的所述照明led光源。
26、在一实施例中，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显示方法包括：
27、设置所述样品台上的所述待测样品与所述显微物镜出光面之间的距离为第一距离；
28、设置所述待测样品与所述图像传感器之间的距离为第二距离，其中所述第一距离远大于所述第二距离。
29、在一实施例中，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显微方法包括：
30、由所述图像传感器经过一段预设时间对所述全息图进行曝光，记录不同波长照明下生成的所述全息图并传输至计算机，所述计算机通过角谱重建法计算光波在频域的角谱传递函数：
31、；
32、为衍射在频域的传递函数，其中，为部分相干光源的发射波长，）分别是x和y方向上的空间频率。
33、在一实施例中，所述基于gabor模式的多光谱数字全息显微方法包括：
34、由图像传感器根据所述待测样品的性质选择经过一段预设时间对所述全息图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，所述旋转式LED光源包括：
3.根据权利要求1所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，设置所述样品台上的所述待测样品与所述显微物镜出光面之间的距离为第一距离；设置所述待测样品与所述图像传感器之间的距离为第二距离，其中所述第一距离远大于所述第二距离。
4.根据权利要求1所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，所述图像传感器经过一段预设时间对所述全息图进行曝光，记录不同波长照明下生成的所述全息图并传输至计算机，所述计算机通过角谱重建法计算光波在频域的角谱传递函数：
5.根据权利要求1所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，图像传感器根据所述待测样品的性质选择经过一段预设时间对所述全息图进行曝光；记录不同波长照明下生成的所述全息图并经由无线或有线方式传输至具有计算机功能的电子装置；所述电子装置通过内建的多个预设图像处理和数值
6.一种基于Gabor模式的多光谱数字全息显微方法，其特征在于，所述显微方法应用于基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统，所述基于Gabor模式的多光谱数字全息显微系统包括旋转式LED光源、可调小孔光阑、显微物镜、样品台和图像传感器，所述基于Gabor模式的多光谱数字全息显微方法包括：
7.根据权利要求6所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微方法，其特征在于，所述旋转式LED光源包括多个LED发光单元，所述基于Gabor模式的多光谱数字全息显示方法包括：
8.根据权利要求6所述的显微方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求6所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求6所述的基于Gabor模式的多光谱数字全息显微方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，所述旋转式led光源包括：
3.根据权利要求1所述的基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，设置所述样品台上的所述待测样品与所述显微物镜出光面之间的距离为第一距离；设置所述待测样品与所述图像传感器之间的距离为第二距离，其中所述第一距离远大于所述第二距离。
4.根据权利要求1所述的基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，所述图像传感器经过一段预设时间对所述全息图进行曝光，记录不同波长照明下生成的所述全息图并传输至计算机，所述计算机通过角谱重建法计算光波在频域的角谱传递函数：
5.根据权利要求1所述的基于gabor模式的多光谱数字全息显微系统，其特征在于，图像传感器根据所述待测样品的性质选择经过一段预设时间对所述全息图进行曝光；记录不同波长照明下生成的所述全息图并经由无线或有线方式传输至具有计算机功能的电子装置；所述电子装置通过内建的多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟浩然，李心语，崔旭，刘佳豪，刘欣悦，杨鹏，盛维伦，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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