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高光谱结构光照明光场显微成像方法和成像系统技术方案

技术编号:40808516 阅读:21 留言:0更新日期:2024-03-28 19:31
本发明专利技术涉及结构光照明超分辨显微成像技术,为实现快速追踪动态样本在不同波长通道下的三维结构变化,本发明专利技术,高光谱结构光照明光场显微成像方法和成像系统,包括结构光照明显微系统、预放大系统、微透镜阵列、色散分光系统、图像采集系统和计算机;样品首先经过结构光照明显微系统中的结构光照明系统的结构光照明,激发样品发射荧光并进行显微成像,形成的原始图像再由预放大系统放大后,被微透镜阵列采样并聚焦为图像点阵,在计算机中通过图像重构方法对图像采集系统所记录到的图像进行图像重构。本发明专利技术主要应用于显微成像设备的设计制造场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构光照明超分辨显微成像技术,快照式光谱成像技术,以及光场成像技术。


技术介绍

1、在过去的二十年间,超分辨显微技术蓬勃发展,提供了超越光学衍射极限分辨率的成像性能,将人类用光学成像方法所表示的分辨率极限从200nm提升到了10-150nm,极大增进了对生物细胞结构与生命活动机理的理解与研究,成就了细胞和亚细胞水平研究的突破性进展。目前主流的超分辨显微技术主要有三类:基于不同波长激光调控的单分子定位显微,基于光学系统点扩展函数调制的受激发射损耗显微和基于空间调制照明的结构光照明显微。在众多超分辨显微技术中,基于空间调制照明的结构光照明显微在分辨率上并不突出,但由于重构所需原始图像数量少、成像速度快、所需照明光强低、能使用普通荧光染料成像等优点,在超分辨生物成像中应用最为广泛,尤其适合活细胞成像。

2、荧光染色技术多样化发展,多荧光标记和结合量子点等其他标记方法的复合标记让生物样本呈现多强度、多波长的光学编码特性。波长λ维度的样本解析可将目标形貌、空间位置与物质结构、化学组成有机联系起来。具有一定厚度的样本仅能看到其二维平面的形态还本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高光谱结构光照明光场显微成像系统,其特征是,包括结构光照明显微系统、预放大系统、微透镜阵列、色散分光系统、图像采集系统和计算机;样品首先经过结构光照明显微系统中的结构光照明系统的结构光照明,激发样品发射荧光,然后结构光照明显微系统中的显微成像系统对所发射的荧光进行显微成像,所成的像称为样品的原始图像,原始图像再由预放大系统放大后,被微透镜阵列采样并聚焦为图像点阵,图像点阵经过色散分光系统形成图像点阵的谱线阵列,谱线阵列被图像采集系统记录,在计算机中通过图像重构方法对图像采集系统所记录到的图像进行图像重构,重构出不同波长通道下的超分辨三维立体图像。

2.如权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种高光谱结构光照明光场显微成像系统,其特征是,包括结构光照明显微系统、预放大系统、微透镜阵列、色散分光系统、图像采集系统和计算机;样品首先经过结构光照明显微系统中的结构光照明系统的结构光照明,激发样品发射荧光,然后结构光照明显微系统中的显微成像系统对所发射的荧光进行显微成像,所成的像称为样品的原始图像,原始图像再由预放大系统放大后,被微透镜阵列采样并聚焦为图像点阵,图像点阵经过色散分光系统形成图像点阵的谱线阵列,谱线阵列被图像采集系统记录,在计算机中通过图像重构方法对图像采集系统所记录到的图像进行图像重构,重构出不同波长通道下的超分辨三维立体图像。

2.如权利要求1所述的高光谱结构光照明光场显微成像系统,其特征是,所述结构光照明显微系统,包括基于数字微镜器件的正弦结构光照明系统、空间滤波系统以及显微成像系统,其中,基于数字微镜器件的正弦结构光照明系统是将入射到数字微镜器件表面的平行光,调制为周期正弦结构光;空间滤波系统,对上述正弦结构光进行空间滤波,只保留±1级的衍射光,两级光发生干涉形成结构光照明样本;显微成像系统为通用显微镜。

3.如权利要求1所述的高光谱结构光照明光场显微成像系统,其特征是,所述预防大系统,物面与结构光照明显微系统的像面重合,对样品原始图像成放大实像,图像以合适的比例放大后,显微原始图像的分辨率不因后续光路而损失。

4.如权利要求1所述的高光谱结构光照明光场显微成像系统,其特征是,所述微透镜阵列,与预防大系统的像面重合,采样放大后的样品原始图像并聚焦成图像点阵,同时用于获取样品的三维光场信息。

5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:张尹馨柳赫杨怀栋
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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