[发明专利]一种双高度照明傅里叶叠层显微成像方法

摘要

本发明公开了一种双高度照明傅里叶叠层显微成像方法，属于光学技术领域。实现该方法的成像系统光路包括螺旋高度调节架、LED阵列、被测样品、显微物镜、成像透镜、相机、显微镜。本发明通过改变样品与LED平面之间的距离，通过对两个高度下记录到的低分辨率强度像按照照明入射角依次增大的顺序共同进行重建迭代，可以增加低频部分采样率，进而在保持其它成像系统参数不变情况下，有效增大频谱中低频区域的交叠率和数据冗余度，进一步提高FPM的成像精度和收敛速度。

主权项

1.一种双高度照明傅里叶叠层显微成像方法，实现该方法的成像系统光路包括螺旋高度调节架、LED阵列、被测样品、显微物镜、成像透镜、相机和显微镜；螺旋高度调节架用来固定LED阵列，通过螺旋高度调节架调节LED阵列的照明高度；LED阵列依次点亮发光单元用于为被测样品提供不同角度的照明光；被测样品置于LED阵列和显微物镜之间，被测样品处于显微物镜的焦平面上；显微物镜和成像透镜共同组成一个4f系统，照明光束从LED阵列发出，经被测样品散射后通过该4f系统在成像透镜的后焦面上成像，并由相机记录；相机用来记录被测样品在不同高度照明下的低分辨率的强度像Imi(x,y)和Imi′(x,y)，i＝1，2,3…N，N表示LED总个数；显微物镜、成像透镜均安装在显微镜上，显微镜的载物台用来固定样品；其特征在于：该方法包括在两个照明高度下的各个LED发光单元在同一高度下照明点光源，分别拍摄低分辨率的强度像Imi(x,y)和Imi′(x,y)，将两个高度下得到的强度像根据入射角依次增大且顺时针方向进行排序编号，再通过再现算法按照照明入射角依次增大的顺序进行迭代重建，得到恢复出的高分辨率强度和相位像；提高成像精度和收敛速度的过程分为三个步骤：S1调节螺旋高度调节架使LED阵列与被测样品之间的距离为h1，依次点亮LED阵列上的各个发光单元；对应于每个发光单元，不同角度的照明光束从LED发光单元发出，经被测样品散射后通过由显微物镜和成像透镜组成的4f系统在成像透镜的后焦面上成一个低分辨率的强度像Imi(x,y)，并由相机记录；S2通过调节螺旋高度调节架使LED阵列与被测样品之间的距离为h2，重复步骤S1，将相机在成像透镜后焦面上记录的低分辨率强度像记为Imi′(x,y)；S3利用再现算法对记录到的低分辨率强度像Imi(x,y)和Imi′(x,y)进行重建。