[发明专利]一种彩色超分辨成像装置及方法

权利要求书

1.一种彩色超分辨成像装置，用于对待测样品进行显微成像，其特征在于，所述装置包括激光发射器、第一二向色镜、分光镜、CCD相机以及三通道光电倍增管模块；

所述激光发射器发射激发光至所述第一二向色镜，所述第一二向色镜将所述激发光反射至待测样品上，以激发所述待测样品的荧光团发出荧光，所述荧光具有荧光信号；所述荧光信号经过所述第一二向色镜到达所述分光镜；所述分光镜将所述荧光信号分为第一束光路和第二束光路；所述第一束光路发射至所述CCD相机，采集超分辨图像；所述第二束光路发射至所述三通道光电倍增管模块，分别采集红颜色通道图像、绿颜色通道图像和蓝颜色通道图像；所述红颜色通道图像、绿颜色通道图像和蓝颜色通道图像被用于分别与所述超分辨图像进行矩阵点乘，分别生成红颜色超分辨图像、绿颜色超分辨图像和蓝颜色超分辨图像；所述红颜色超分辨图像、绿颜色超分辨图像和蓝颜色超分辨图像被用于经过矩阵相加运算，生成彩色超分辨图像。

2.根据权利要求1所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述三通道光电倍增管模块包括：第二二向色镜、第一滤光片、第一光电倍增管、第三二向色镜、第二滤光片、第二光电倍增管、第三滤光片、第三光电倍增管；

所述第二束光路发射至所述第二二向色镜分光出红色荧光；所述红色荧光经所述第一滤光片进行滤光后，被所述第一光电倍增管采集，产生所述红颜色通道图像；

所述第二束光路分光出红色荧光的剩余部分光路发射至所述第三二向色镜，分光出蓝色荧光和绿色荧光；所述蓝色荧光经所述第二滤光片进行滤光后，被所述第二光电倍增管采集，产生所述蓝颜色通道图像；所述绿色荧光经所述第三滤光片进行滤光后，被所述第三光电倍增管采集，产生所述绿颜色通道图像。

3.根据权利要求2所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述第一滤光片为中心波长在692.3nm至696.3nm之间的窄带滤光片；所述第二滤光片为中心波长在428nm至432nm之间的窄带滤光片；所述第三滤光片为中心波长在541.5nm至545.5nm之间的窄带滤光片。

4.根据权利要求1所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述装置还包括在所述激光发射器和所述第一二向色镜之间设置的衰减片；所述激光发射器发射激发光至所述衰减片进行强度衰减，再发射到所述第一二向色镜处。

5.根据权利要求1所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述装置还包括依次设置于所述第一二向色镜和所述待测样品之间的激发振镜、第一扫描透镜、镜筒透镜和第一物镜；

经所述第一二向色镜反射的激发光照射在所述激发振镜上，经所述激发振镜改变方向后进入所述第一扫描透镜、所述镜筒透镜和所述第一物镜，到达所述待测样品处；

待测样品的荧光团发出的荧光依次经过所述第一物镜、镜筒透镜、第一扫描透镜、激发振镜到达所述第一二向色镜。

6.根据权利要求1所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述装置还包括依次设置于所述第一二向色镜和所述分光镜之间的第四滤光片、第二物镜、针孔以及第三物镜；

所述荧光通过所述第一二向色镜到达所述第四滤光片进行滤光，消除荧光中的杂散信号，并保留荧光中的所述荧光信号；

进行滤光后的所述荧光信号依次经过所述第二物镜、针孔和第三物镜，到达所述分光镜。

7.根据权利要求1所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述装置还包括依次设置于所述分光镜和所述CCD相机之间的二次扫描振镜和第二扫描透镜；

所述第一束光路发射至所述二次扫描振镜后，再经过所述第二扫描透镜聚焦到所述CCD相机处，以采集超分辨图像。

8.根据权利要求1所述的彩色超分辨成像装置，其特征在于，所述分光镜为30:70分光镜；所述30:70分光镜将所述荧光信号分为第一束光路和第二束光路；所述第一束光路为所述荧光信号的30％部分，所述第二束光路为所述荧光信号的70％部分。