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专利号: 2020103605868
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双光源光学显微成像系统,其特征在于,包括图像采集器、显微镜、垂直反射镜、第一光源以及第二光源;所述显微镜至少包括目镜、物镜和载玻片;所述图像采集器连接至目镜上端,所述载玻片置于目镜正下方,所述垂直反射镜置于载玻片正下方,所述垂直反射镜的两个垂直反射光面分别连接呈垂直分布的所述第一光源和所述第二光源。

2.根据权利要求1所述的一种双光源光学显微成像系统,其特征在于,所述垂直反射镜包括采用同轴调整架连接的第一反射透镜和第二反射透镜,每个反射透镜对应连接相应的光源,即所述第一反射透镜连接所述第一光源,所述第二反射透镜连接所述第二光源。

3.根据权利要求1所述的一种双光源光学显微成像系统,其特征在于,所述第一光源为白光光源,所述第二光源为单光光源。

4.一种双光源光学显微成像系统的图像处理方法,其特征在于,所述方法包括:

通过第一光源发出的白光光源,调整显微镜中的物镜直至采集到最清晰的聚焦图像,得到明场透射衰减后形成的最优图像;

通过第二光源发出的单光光源,调整显微镜的聚焦平面直至找到最优聚焦平面,采集当前最优聚焦平面所对应的聚焦图像,并将当前最优聚焦平面所处的位置设为相对位置0;

从相对位置0开始,在光轴方向调节物镜与载玻片的距离;每调节一定距离,则采集一张图像,从而采集到一系列的单光光源透射图像;

从不同散焦平面的透射图像,通过相位重建算法获取单光光源透射图像的相位变化信息,通过相位恢复得到相位图像;

将白光光源得到的最优聚焦图像以及单光光源图像重建得到的相位图像进行互信息配准,并通过图像融合将最优聚焦图像与相位图像进行融合。

5.根据权利要求4所述的一种双光源光学显微成像系统的图像处理方法,其特征在于,所述在光轴方向调节物镜与载玻片的距离包括设向近焦方向移动1um为+1,设向离焦方向移动1um为-1,物镜调节范围为(-100,+100),调节的距离按照指数方式调节,即以±1,±2,±4,±8,±...进行调节。

6.根据权利要求4所述的一种双光源光学显微成像系统的图像处理方法,其特征在于,所述相位重建算法包括建立系统代价函数,利用人工神经网络梯度下降最优化方法求解相位信息,从而得到包含单色光光源透射图像的相位变化信息的相位图像。

7.根据权利要求4所述的一种双光源光学显微成像系统的图像处理方法,其特征在于,所述将白光光源得到的最优聚焦图像以及单光光源图像重建得到的相位图像进行互信息配准包括计算待配准的最优聚焦图像和待配准的相位图像的灰度互信息,选择灰度互信息最高的最优聚焦图像和相位图像进行配准;

其中,I(A,B)表示待配准的最优聚焦图像A和待配准的相位图像B的灰度互信息;pr(a)表示最优聚焦图像A的边缘概率密度;pf(b)表示相位图像B的边缘概率密度;prf(a,b)表示待配准的最优聚焦图像A和待配准的相位图像B的联合概率密度。