[发明专利]光学成像系统、方法、装置及存储介质

说明书

本发明涉及光学成像系统、方法、装置及存储介质，该光学成像系统包括：聚合物弹性探针阵列、光学透镜、摄像装置和处理装置；通过控制装置控制聚合物弹性探针阵列以恒定高度接触式扫描待测样品表面；光学透镜接收聚合物弹性探针阵列在扫描待测样品表面时因压缩形变而反射的光强信号，呈现光强信号对应的物像；摄像装置采集物像所对应的光强图像控制装置；控制装置对光强图像进行处理，获得待测样品的表面形貌图像。上述技术方案解决了传统光学成像镜分辨率低，原子力显微镜扫描表征效率低的技术问题，提高待测样品表面形貌图像的分辨率和表征效率，且聚合物弹性探针阵列具有制备成本低、对样品表面无损伤、可大面积制备阵列和可反复使用的优点。

技术领域

本发明涉及光学成像领域，特别是涉及光学成像系统、方法、装置及存储介质。

背景技术

近年来，纳米技术的快速发展提高了对高分辨显微成像技术的要求，尤其是电子图像应用领域对纳米尺寸的高分辨率图像提出了更高的要求。传统光学显微镜由光学透镜组成，利用折射率变化和透镜的曲率变化，将被观察的物体放大，来获得其细节信息。然而，在光学显微镜技术中，光学成像具有衍射极限现象，光的衍射极限限制了光学显微镜分辨力的进一步提高，使其分辨率难以突破200纳米。

传统技术采用原子力显微镜获得高分辨率的图像，但是由于原子力显微镜的扫描方式限制了扫描尺寸和扫描速度，使其表征速率低，且原子力显微镜中的探针由于精密而价格昂贵，且容易受到损坏。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术的光学显微镜分辨率低，原子力显微镜表征速率低且探针价格昂贵的技术问题，提供一种光学成像系统、方法、装置及存储介质。

本发明实施例提供一种光学成像系统，包括：聚合物弹性探针阵列、光学透镜、摄像装置以及控制装置；

控制装置用于控制聚合物弹性探针阵列以恒定高度接触式扫描待测样品表面；

光学透镜用于接收聚合物弹性探针阵列在扫描待测样品表面时因压缩形变而反射的光强信号，呈现光强信号对应的物像；

摄像装置用于采集物像所对应的光强图像，并将光强图像发送至控制装置；

控制装置连接摄像装置，用于对光强图像进行处理，获得待测样品的表面形貌图像。

在其中一个实施例中，还包括光源；

光源用于为聚合物弹性探针阵列在扫描过程中提供光线。

在其中一个实施例中，还包括驱动装置；

驱动装置电连接控制装置，用于在接收控制装置输出的控制命令后，驱动聚合物弹性探针阵列以恒定高度接触式扫描待测样品表面。

在其中一个实施例中，聚合物弹性探针阵列为透明聚合物弹性探针阵列。

第二方面，本发明实施例还提供一种光学成像方法，包括：

控制聚合物弹性探针阵列以恒定高度接触式扫描所述待测样品表面；

获取光强图像，光强图像为采集物像所获得的图像，物像为聚合物弹性探针阵列在以恒定高度接触式扫描待测样品表面时因压缩形变而反射的光强信号所呈现的物像；

对光强图像进行处理，获得待测样品的表面形貌图像。

在其中一个实施例中，控制聚合物弹性探针阵列以恒定高度接触式扫描所述待测样品表面，包括：

调整所述聚合物弹性探针阵列的高度，以确定所述聚合物弹性探针阵列与所述待测样品的接触状态；

设定所述聚合物弹性探针阵列的扫描速度；

控制所述聚合物弹性探针阵列以恒定的所述高度和所述扫描速度扫描所述待测样品表面。