[发明专利]一种傅立叶叠层显微成像系统的最优系统参数选择方法

摘要

本发明公开了一种傅立叶叠层显微成像系统的最优系统参数选择方法，首先在照明光波长确定的情况下，选择成像系统的系统参数，确定傅立叶叠层显微成像系统中所使用的显微物镜、成像筒镜和相机；然后在成像系统确定的情况下，选择照明系统的系统参数，确定傅立叶叠层显微成像系统中所使用的LED阵列以及它在系统中的位置。本发明在保证重构图像质量的前提下减少所需拍摄的图像数量，显著提高图像采集效率、迭代重构效率和空间带宽积。

主权项

一种傅立叶叠层显微成像系统的最优系统参数选择方法，其特征在于步骤如下：步骤一，在照明光波长确定的情况下，选择成像系统的系统参数，其中包括物镜的数值孔径，成像筒镜的放大率、相机的像素尺寸、像素行数、放大率和视场数从而确定傅立叶叠层显微成像系统中所使用的显微物镜、成像筒镜和相机；步骤二，在成像系统确定的情况下，选择照明系统的系统参数，其中包括LED阵列相邻两个LED单元之间的间距、LED阵列到样品之间的高度差、LED阵列的行数，从而确定傅立叶叠层显微成像系统中所使用的LED阵列以及它在系统中的位置；所述步骤一中选择成像系统的系统参数的方法为：$\frac{\mathrm{\λ}}{2{\mathrm{NA}}_{obj}}\<\frac{D_{cam}}{{\mathrm{Mag}}_{obj}{\mathrm{Mag}}_{tube}}---\left(1\right)$其中，λ为照明光波长，NA_obj为物镜的数值孔径，D_cam为相机的像素尺寸，Mag_obj为物镜的放大率，Mag_tube为筒镜的放大率，N_cam为相机的像素行数，FN_obj为物镜的视场数；所述步骤一中选择成像系统的系统参数的方法还有：$\frac{N_{cam}{D}_{cam}}{{\mathrm{Mag}}_{tube}}\<{\mathrm{FN}}_{obj}---\left(2\right)$其中，D_cam为相机的像素尺寸，Mag_tube为筒镜的放大率，N_cam为相机的像素行数，FN_obj为物镜的视场数；所述步骤二中，选择照明系统的系统参数的方法为：$\frac{D_{LED}}{\sqrt{{D_{LED}}^2+h^2}}\<{\mathrm{NA}}_{obj}---\left(3\right)$其中，D_LED为LED阵列相邻两个LED单元之间的间距，h为LED阵列到样品之间的高度差，NA_obj为物镜的数值孔径；所述步骤二中，选择照明系统的系统参数的方法还有：$\frac{N_{LED}{D}_{LED}}{\sqrt{{\left(N_{LED}{D}_{LED}\right)}^2+h^2}}\>{\mathrm{NA}}_{syn}---\left(4\right)$其中，D_LED为LED阵列相邻两个LED单元之间的间距，h为LED阵列到样品之间的高度差，N_LED为LED阵列的行数，NA_syn为所需合成的最大数值孔径。