[发明专利]用于在荧光显微成像期间扩展景深的方法和装置

权利要求书

1.一种用于执行具有扩展景深的显微成像的系统，包括：

用于保持样本的载物台；

用于照射所述样本的光源，其中所述光源产生波长在230nm至300nm范围内的紫外光，以促进利用紫外表面激发MUSE成像的显微术；

成像设备，包括：

放大被照射的样本的物镜，以及

捕获放大的样本的单个图像的传感器阵列；

控制器，所述控制器控制所述成像设备和/或所述载物台在所述单个图像的采集时间期间扫描所述样本的一系列焦平面；和

图像处理系统，所述图像处理系统使用反卷积技术来处理所述单个图像，以产生具有扩展景深的最终图像。

2.如权利要求1所述的系统，其中，当扫描所述样本的所述一系列焦平面时，所述系统使用可调透镜来改变所述成像设备的焦点。

3.如权利要求1所述的系统，其中，扫描所述样本的所述一系列焦平面包括移动以下中的一个或多个：

所述样本；

所述物镜；

管透镜，所述管透镜被结合到所述成像设备中；和

所述传感器阵列。

4.如权利要求3所述的系统，其中移动所述样本、所述物镜、所述管透镜或所述传感器中的一个或多个涉及使用以下中的一个或多个：

压电致动器；

线性致动器；和

音圈。

5.如权利要求1所述的系统，其中，捕获所述样本的所述单个图像包括：

捕获所述样本的多个图像；和

组合所述多个图像以产生所述样本的所述单个图像。

6.如权利要求1所述的系统，其中处理所述单个图像包括：

将所述反卷积技术分别应用于利用具有拜耳图案的传感器获取的所述单个图像的多个颜色平面，以产生多个反卷积的颜色平面；和

组合所述多个反卷积的颜色平面，以产生具有所述扩展景深的所述最终图像。

7.如权利要求1所述的系统，其中处理所述单个图像涉及使用二维2D反卷积。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述2D反卷积包括基于傅立叶变换的反卷积。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述图像处理系统在产生所述最终图像时还使用基于机器学习的降噪技术和/或分辨率增强技术。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述基于机器学习的降噪和/或分辨率增强技术涉及在反卷积图像和真实图像之间创建映射。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述样本预先使用一种或多种荧光染料被染色。

12.一种用于执行具有扩展景深的显微成像的方法，包括：

通过成像设备捕获样本的单个图像，其中用波长在230nm至300nm范围内的紫外光对所述样本进行照射，以促进利用紫外表面激发MUSE成像的显微术，并且其中所述成像设备包括放大所述样本的物镜和捕获放大样本的所述单个图像的传感器阵列；

其中，在捕获所述样本的所述单个图像时，所述方法控制所述成像设备和/或保持所述样本的载物台在所述单个图像的采集时间期间扫描所述样本的一系列焦平面；以及

使用反卷积技术来处理所述单个图像，以产生具有扩展景深的最终图像。

13.如权利要求12所述的方法，其中，当扫描所述样本的所述一系列焦平面时，所述方法使用所述成像设备中的可调透镜来改变所述成像设备的焦点。

14.如权利要求12所述的方法，其中扫描所述样本的所述一系列焦平面包括移动以下中的一个或多个：

所述样本；

所述物镜；

管透镜，所述管透镜被结合到所述成像设备中；和

所述传感器阵列。