[发明专利]基于相机阵列的超光谱光片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超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，包括：

照明模块，用于产生光片，并控制所述光片在z轴进行扫描；

显微镜，用于将显微样本放大并通过相机引出口成像到像平面；

成像平面的放大模块；

成像透镜阵列，用于获取所述显微样本在不同视角下的样本图像；

带滤波片的传感器阵列，所述传感器阵列的每个传感器与所述成像透镜阵列一一对应设置，以记录与其对应的成像透镜获取的样本图像空间信息和与其对应的滤波片获取的样本光谱信息；以及

控制器，用于对所述样本图像的采集进行同步和校准，以获取光场视频和超光谱信息，并重建样本的三维图像和光谱成分，实现显微成像。

2.根据权利要求1所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，所述放大模块包括：

第一级中继透镜，用于根据所述像平面生成光圈平面；

第二级中继透镜，用于将所述光圈平面放大至覆盖整个所述相机阵列的大小。

3.根据权利要求2所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，所述第二级中继透镜的数值孔径要大于所述第一级中继透镜的数值孔径。

4.根据权利要求2或3所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，所述相机阵列、所述第一级中继透镜、所述第二级中继透镜和所述相机引出口进行光学校准，所述相机阵列的所有相机的光轴汇聚所述第二级中继透镜的中心，中心相机、所述放大模块和所述相机引出口的光轴一致。

5.根据权利要求1所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，在所述相机阵列中，每个传感器配有可见光波段滤波片，且透过率曲线各不相同，每个相机的参数均独立设置且保持一致。

6.根据权利要求5所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，采用主从服务器构架方式对各传感器之间进行同步。

7.根据权利要求1所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像系统，其特征在于，所述照明模块通过高压汞灯和柱透镜产生所述光片，并通过阵镜和透镜组控制所述光片在z轴进行扫描。

8.一种基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

产生光片，并控制所述光片在z轴进行扫描；

将显微样本放大并通过相机引出口成像到像平面，并进行放大；

获取所述显微样本在不同视角下的样本图像；

记录与其对应的成像透镜获取的样本图像空间信息和与其对应的滤波片获取的样本光谱信息；以及

对所述样本图像的采集进行同步和校准，以获取光场视频和超光谱信息，并重建样本的三维图像和光谱成分，实现显微成像。

9.根据权利要求8所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像方法，其特征在于，所述进行放大进一步包括：

根据所述像平面生成光圈平面；

将所述光圈平面放大至覆盖整个所述相机阵列的大小。

10.根据权利要求8或9所述的基于相机阵列的超光谱光片光场显微成像方法，其特征在于，采用主从服务器构架方式对各传感器之间进行同步。