[发明专利]一种基于散射介质实现超分辨显微成像方法及其装置

权利要求书

1.基于散射介质实现超分辨显微成像方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤一：引入主动照明，使待观测目标的稀疏位置点随机发光n次，则有

其中，O是待观察目标的图像，O_i是待观察目标第i次发光的位置点图，n为自然数；

步骤二：采集步骤一中待观测目标的每次发光经过散射介质散射后形成的散斑图，待观测目标的n次发光相应采集获得n幅散斑图；

步骤三：待观察目标第i次发光经过散射介质散射后形成的散斑图为I_i，计算其自相关值I_i★I_i，其中★表示自相关运算；

步骤四：由于散射介质的记忆效应，即在一定的视场角度范围内，待观察目标的自相关近似等于经过介质散射测得散斑图的自相关，即其中P为功率谱，因此，依据该功率谱P，通过相位恢复算法，可以计算得到是O_i经过散射介质的模糊的像，即因为散射介质衍射极限限制，

步骤五：对相位恢复获得的上稀疏的每个模糊点位置，实施高斯拟合重定位处理，获得使它几乎等于O_i，即突破衍射极限限制，使

步骤六：在记忆效应范围内，基于散射介质实现超分辨显微成像系统，可以看成是一个线性系统，因而满足相应地因而，可以由散斑图I_i和步骤四计算得到的去获得该成像系统的点扩散函数PSF，由维纳反卷积算法得到PSF：

其中，deconv表示反卷积，{}^c表示复共轭，FFT{}表示快速傅里叶变换，FFT^-1{}表示逆快速傅变换里叶变换，SNR表示系统的信噪比；

步骤七：由于系统是线性系统，因而可由步骤六计算得到的PSF和步骤二记录的n个散斑图，逐个地先经过反卷积运算，然后实施高斯拟合重定位处理获得即有：

其中，k＝1...n，Loc{}表示高斯拟合重定位处理；

步骤八：把步骤七中获得的所有对应位置叠加，就可以获得突破衍射极限的超分辨图像即有：

突破衍射极限的超分辨图像几乎完全等于待观测目标图像。