[发明专利]基于相机阵列的光场显微成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，包括：

显微镜，用于通过所述显微镜的相机引出口将显微样本放大到像平面；

放大模块，用于根据所述像平面生成光圈平面；

相机阵列，所述相机阵列中的每个相机具有成像透镜和传感器，所述相机阵列包括：

成像透镜阵列，用于通过所述光圈平面获取所述显微样本在不同视角下的样本图像，且所述放大模块将所述光圈平面的尺寸与所述成像透镜阵列的尺寸匹配相一致；

传感器阵列，所述传感器阵列中的每个传感器与所述成像透镜阵列中的每个成像透镜对应，所述每个传感器相应地记录与其对应的成像透镜获取的样本图像；以及

控制器，所述控制器与所述相机阵列相连，对所述显微样本在不同视角下的所述样本图像进行同步采集和光学校准以获取所述显微样本的光场和/或光场视频。

2.根据权利要求1所述的基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，所述相机阵列中的每个相机独立设置。

3.根据权利要求1所述的基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，所述放大模块为两级中继系统，且所述两级中继系统包括：

第一级中继透镜，所述第一级中继透镜根据所述像平面生成所述光圈平面；以及

第二级中继透镜，所述第二级中继透镜将所述光圈平面放大至覆盖整个所述相机阵列的大小。

4.根据权利要求3所述的基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，所述第二中继透镜的数值孔径大于所述第一中继透镜的数值孔径。

5.根据权利要求3所述的基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，通过对准所述相机阵列、所述两级中继系统和所述相机引出口的光轴，并将所述每个相机的光轴汇聚对准到所述两级中继系统的第二级中继透镜的中心进行光学校准。

6.根据权利要求1所述的基于相机阵列的光场显微成像系统，其特征在于，通过采用主从服务器构架方式对各传感器之间进行同步采集。

7.一种基于相机阵列的光场显微成像方法，其特征在于，其中，相机阵列中的每个相机具有成像透镜和传感器，所述相机阵列包括成像透镜阵列和传感器阵列，所述方法包括以下步骤：

通过显微镜的相机引出口将显微样本放大到像平面；

根据所述像平面生成光圈平面，并且将所述光圈平面的尺寸与所述成像透镜阵列的尺寸匹配相一致；

所述成像透镜阵列通过所述光圈平面获取所述显微样本在不同视角下的样本图像；

所述传感器阵列中每个传感器相应地记录与其对应设置的相机获取的样本图像；以及

对所述显微样本在不同视角下的所述样本图像进行同步采集和光学校准以获取所述显微样本的光场和/或光场视频。

8.根据权利要求7所述的基于相机阵列的光场显微成像方法，其特征在于，所述相机阵列中的每个相机独立设置。

9.根据权利要求7中所述的基于相机阵列的光场显微成像方法，其特征在于，所述根据所述像平面生成光圈平面，并且将所述光圈平面的尺寸与所述成像透镜整列的尺寸匹配相一致具体包括：

根据所述像平面生成所述光圈平面；以及

将所述光圈平面放大至覆盖整个所述成像透镜阵列的大小。

10.根据权利要求7中所述的基于相机阵列的光场显微成像方法，其特征在于，通过采用主从服务器构架方式对各传感器之间进行同步。