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一种基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法技术

技术编号:46007404 阅读:14 留言:0更新日期:2025-08-01 19:12
本发明专利技术公开了一种基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其通过一张在实验中测量得到的点扫描结构光照明显微系统的点扩散函数三维图像,通过将离焦面图像作为相位差异图像,实现点扫描结构光照明显微系统的像差预估。此外,为了更好的实现像差预估,本发明专利技术提出了点扫描结构光照明显微系统的点扩散函数数学模型,将其融入到迭代算法中,作为光学传递函数的计算依据。故本发明专利技术设计了点扫描结构光照明显微系统的点扩散函数三维图像中预估其共轭像差的像差估计算法,解决了现有点扫描结构光显微照明系统像差估计方法高成本、高系统复杂度、难以维护的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显微成像,一种基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法


技术介绍

1、结构光照明显微技术(structured illumination microscopy,sim)是一种广泛应用的超分辨率成像技术,能够突破传统光学显微镜的衍射极限,从而观察到更精细的细胞结构和生物过程。点扫描结构光照明显微镜(point scanning structuredillumination microscopy,ps-sim)作为sim的一种重要变体,结合了结构光照明和点扫描显微镜的优势,尤其适用于复杂生物样品的三维超分辨率成像。

2、然而,在实际应用中,由于光学元件的制造误差、装调误差以及环境因素的影响,成像系统不可避免地会引入像差,导致点扩散函数(point spread function,psf)发生畸变,从而降低图像的分辨率、对比度和信噪比,严重影响成像质量和后续分析的准确性。尤其是在高分辨率三维成像中,像差的影响更为显著。即使是微小的像差,也会导致psf的扩展和变形,使得原本清晰的图像变得模糊。因此,对ps-sim系统进行像差估计和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1中所述的基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于:所述步骤5)中点扫描荧光显微系统的点扩散函数数学模型如下:

3.根据权利要求1中所述的基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于:所述目标函数的表达式如下:

4.根据权利要求1中所述的基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于:所述泽尼克系数更新方程表达式如下:

5.根据权利要求4中所述的基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1中所述的基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于:所述步骤5)中点扫描荧光显微系统的点扩散函数数学模型如下:

3.根据权利要求1中所述的基于相位差异算法的点扫描荧光显微镜像差估计方法,其特征在于:所述目标函数的表达式如下:

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【专利技术属性】
技术研发人员:郭敏崔宇阳刘华锋李玥
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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