[发明专利]一种基于散斑照明的超分辨显微方法和装置

权利要求书

1.一种基于散斑照明的超分辨显微方法，其特征在于，包括步骤：

1)对激光光束进行调制，聚焦到待测样品上形成散斑照明图样，并收集所述待测样品发出的荧光，得到荧光强度图像；

2)改变所述的散斑照明图样，得到不同散斑照明图样下的多幅荧光强度图像；

3)将所有的荧光强度图像相加得到的图像作为宽场图，并对所述的宽场图进行反卷积得到样品的初始估计；

4)根据得到的初始估计，使用梯度下降算法算初始的照明图像；

5)利用FP算法，在获得的荧光强度图像和初始的照明图像的基础上算出更高分辨率的样品图像；

6)以步骤5)中算出的样品图像作为样品的估计值，重复上述的步骤4)和步骤5)，直至迭代完成，即可得到超分辨图像。

2.如权利要求1所述的超分辨显微方法，其特征在于，在步骤1)和步骤2)中，利用数字微镜器件调制激光光束。

3.如权利要求1所述的超分辨显微方法，其特征在于，在步骤6)中，当最近两次迭代产生的照明图像之间的均方差达到预设值时，则结束迭代。

4.如权利要求1所述的超分辨显微方法，其特征在于，在步骤6)中，当最近两次迭代产生的样品图像之间的均方差达到预设值时，则结束迭代。

5.如权利要求1-4任一项所述的超分辨显微方法，其特征在于，步骤2)不同的散斑照明图样相加得到的图像的强度分布是均匀的。

6.一种基于散斑照明的超分辨显微装置，包括沿激光光束光路依次布置的激光器、数字微镜器件、照明光路上的场镜和显微物镜组成的4f系统和放置待测样品的样品台，以及用于采集所述待测样品发出荧光的荧光强度图像的探测器；其特征在于：

由计算机控制所述数字微镜器件调制激光光束，聚焦到待测样品上形成不同的散斑照明图样；

并在所述的计算机内，对不同散斑照明图样对应的多幅荧光强度图像进行处理得到超分辨图像；

所述计算机内的处理过程如下：

将所有的荧光强度图像相加得到的图像作为宽场图，并对所述的宽场图进行反卷积得到样品的初始估计；

根据得到的初始估计，使用梯度下降算法算初始的照明图像；

利用FP算法，在获得的荧光强度图像和初始的照明图像的基础上算出更高分辨率的样品图像；

以高分辨率的样品图像作为样品的估计值，重复梯度下降算法和FP算法的迭代过程，直至迭代完成，即可得到超分辨图像。

7.如权利要求6所述的超分辨显微装置，其特征在于，聚焦到待测样品的不同散斑照明图样相加得到的图像的强度分布是均匀的。

8.如权利要求7所述的超分辨显微装置，其特征在于，当最近两次迭代产生的照明图像之间的均方差达到预设值时，则结束迭代。

9.如权利要求7所述的超分辨显微装置，其特征在于，当最近两次迭代产生的样品图像之间的均方差达到预设值时，则结束迭代。