【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无透镜片上显微成像技术，具体为一种采用多传感器的定制化无透镜片上显微系统的观测方法。
技术介绍
1、细胞培养技术广泛应用于实验室研究和生物制药领域，对疫苗研发生产、抗体培养等生物制药工程有着不可估量的意义。具体来说，细胞培养技术通过体外细胞培养，改良细胞生长环境，定向培养人们需要的细胞特性，这样可以提升药物的作用效果，对于病症的治疗可以起到显著的作用。随着细胞培养技术的不断发展和完善，未来会有更多的生物细胞技术和药物用于生物医学中，解决人类的疑难病症。
2、多孔板，也被称为微孔板，是小型、扁平、板状的装置，是细胞培养中的一个重要工具。它们通常由塑料或玻璃制成，设计有一系列间隔均匀的孔或凹陷，可容纳少量液体，通常在0.1至1毫升之间。依底部形状的不同可分为平底和圆底（u型和v型）；培养孔的孔数有6、12、24、48、96、384、1536 孔等；根据材质的不同有terasaki板和普通细胞培养板，形状、规格、用途多样。不同形状的培养板有不同用途。培养细胞，通常是选用平底的，这样便于镜下观测、有明确的底面积、细胞培养液面高度相对一致。
3、多孔板的关键优势之一是其高通量能力。因为它们可以同时容纳多个样品，研究人员可以快速有效地分析大量的样品，实现高通量筛选，提高效率，节省时间。使用多孔板，研究人员可以使用较小体积的培养基和试剂来培养细胞，这可能更具成本效益，产生更少的浪费。此外，研究人员可以更容易地控制实验条件，减少变异性，从而获得更一致的结果。总之，因为它的效率、多功能性以及提高细胞培养实验的
4、然而，在明场显微镜下逐个孔位观测，需要手动平移多孔板或者借助其他位移扫描装置，操作复杂且时效性受限。本专利技术针对各种标准多孔板提供定制化的多传感器无透镜片上显微系统，可对多孔板所有孔位同时进行成像，进一步提高观测效率，提供一种更高效的细胞生长状态的测量设备。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法。
2、本专利技术的技术方案如下：一种基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，步骤如下：
3、步骤1，针对不同多孔板规格，设计适配的无透镜片上显微系统；
4、步骤2，协同控制光源和传感器，采集不同照明波长下衍射图样；
5、步骤3，同步数据传输，将传感器采集数据传到计算终端；
6、步骤4，并行计算，基于波长扫描的相位恢复算法。
7、优选的，步骤1中，针对不同多孔板规格，设计适配的无透镜片上显微系统，由一个传图像感器以及一个多波长照明的led阵列组成一个系统单元；根据目标多孔板的规格，调整系统单元的排列间隔再固定，组合成适配的无透镜片上显微系统，无需位移，直接实现目标多孔板所有孔中细胞的原位测量。
8、优选的，步骤2中，控制多波长led，逐个点亮不同波长的led光源用于样品照明，传感器依次记录下不同照明波长下样品的衍射图样。
9、优选的，步骤3中，通过硬件编程控制，实现多传感器所采集数据的同步传输到计算终端。
10、优选的，步骤4中，对于实验所采集的多孔板不同孔位的原始强度图集，采用并行计算策略，加速实现多孔板各孔位的定量相位信息的重建；对于某个孔位的定量相位重建，采用基于波长扫描的定向相位恢复算法，具体步骤为：
11、步骤4.1，采用的波长序列记作，是所使用的波长数量，相应波长照明下所采集的原始全息图组成序列，然后对所有全息图进行上采样，使用角谱法回传至聚焦面，并进行加和平均，最后可获得聚焦面的复振幅初始猜测，记作；
12、步骤4.2，迭代相位恢复算法和像素超分辨；
13、首先，将第个波长下的聚焦面复振幅传播到传感器面，得到；
14、然后，利用采集到的强度图对的振幅部分进行更新，
15、，
16、其中是由经过上采样得到，是先对进行像素合并再最邻近插值得到的，使得经过像素合并与直接采集到的强度图保持一致，
17、借助自适应理论，使用递归法对传感器面的复振幅进行更新，
18、，
19、其中，是获取参数的函数，是松弛参数用于从之前的估计控制反馈数值，设置小于1，设置为，允许不同波长的强度信息融合在一起，在加强正确信号的同时减少噪声的影响；
20、最后，将更新后的复振幅反向传播至聚焦面，得到更新后的物面复振幅，就完成了基于多波长扫描的相位恢复超分辨算法的一次子迭代；
21、步骤4.3，假设样品是非色散介质，样品的吸收与照明波长无关，大多数生物细胞样本是弱散射的，相位部分近似看作是随波长线性改变，即，
22、，
23、其中为解包裹后的相位分布；
24、波长转换时，波长下的物面复振幅可以根据获得，其公式写作，
25、，
26、进入下一次子迭代。
27、本专利技术具有如下有益效果：本专利技术针对不同多孔板定制多传感器的无透镜片上显微成像装置，针对单个成像单元而言，通过调谐照明波长，获得一系列全息图，然后使用基于多波长的定量相位重建算法获得该孔位细胞的相位信息；本专利技术并且不引入机械位移，提高了系统的稳定性，一次成像实现多孔板细胞所有孔位的原位观测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤1中，针对不同多孔板规格，设计适配的无透镜片上显微系统，由一个传图像感器以及一个多波长照明的LED阵列组成一个系统单元；根据目标多孔板的规格，调整系统单元的排列间隔再固定，组合成适配的无透镜片上显微系统，无需位移，直接实现目标多孔板所有孔中细胞的原位测量。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤2中，控制多波长LED，逐个点亮不同波长的LED光源用于样品照明，传感器依次记录下不同照明波长下样品的衍射图样。
4.根据权利要求1所述的基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤3中，通过硬件编程控制，实现多传感器所采集数据的同步传输到计算终端。
5.根据权利要求1所述的基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤4中，对于实验所采集的多孔板不同孔位的原始强度图集，采用并行计算策略，加速实现多孔板各孔位的
...【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤1中，针对不同多孔板规格，设计适配的无透镜片上显微系统，由一个传图像感器以及一个多波长照明的led阵列组成一个系统单元；根据目标多孔板的规格，调整系统单元的排列间隔再固定，组合成适配的无透镜片上显微系统，无需位移，直接实现目标多孔板所有孔中细胞的原位测量。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器的无透镜片上显微系统的观测方法，其特征在于，步骤2中，控制多波长le...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓磊，左超，胡岩，吴雪娟，
申请(专利权)人：南京理工大学智能计算成像研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。