[发明专利]基于机器学习的快速自适应光学扫描显微成像系统与方法

摘要

本发明公开了一种基于机器学习的快速自适应光学扫描显微成像系统与方法。利用马赫—曾德干涉仪通过移相干涉法测量实验样品的畸变相位分布，处理得到像差先验信息，利用像差先验信息生成相位分布集合；将相位分布集合依次加载到空间光调制器后扫描无畸变的荧光样品，得到畸变光强分布图样，建立光强分布集合；将光强分布集合与相位分布集合输入机器学习模型中训练；扫描待测实验样品，获得新光强分布图样，输入训练后的机器学习模型获得预测像差信息，得到校正相位；将校正相位加载到空间光调制器上成像。本发明提升了光学像差测量的速度，提高了探测能力，实现了自适应光学扫描显微成像过程中的快速像差测量与校正，应用前景好。

主权项

1.一种基于机器学习的快速自适应光学扫描显微成像系统，其特征在于：包括激光器(1)、滤波模块(2)、二向色镜(3)、反射镜(4)、空间光调制器(5)、扫描模块(6)、扫描透镜(7)、套筒透镜(8)、显微物镜(9)、滤光片(11)、分束器(12)、中继透镜一(13)、中继透镜二(14)、波前传感器(15)、成像透镜(16)和探测模块(17)；成像光路传播为：激光器(1)发射出激光光束经滤波模块(2)之后入射到二向色镜(3)上发生反射，反射光到反射镜(4)上再次反射到空间光调制器(5)上，经空间光调制器(5)的调制反射光依次经过扫描模块(6)、扫描透镜(7)和套筒透镜(8)后入射到显微物镜(9)，透射过显微物镜(9)后在实验样品(10)内聚焦；荧光信号入射到显微物镜(9)沿入射光路逆反传播回到二向色镜(3)，经过二向色镜(3)透射后，再经滤光片(11)入射到平板分束器(12)发生透射和反射，透射部分的荧光信号再依次经过中继透镜一(13)和中继透镜二(14)后被波前传感器(15)接收；反射部分的荧光信号再依次经过成像透镜(16)后被探测模块(17)接收。