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公开(公告)号：CN117907225A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311656896.4
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种空间谱估计晶格照明超分辨显微装置与方法，属于超分辨荧光显微技术领域，显微方法包括，S1：包括激光光源，准直扩束镜、二维光栅、相移器、准直透镜、中继透镜、管镜、二向色镜、物镜、荧光样品、滤光片、集光透镜和相机。利用二维光栅生成点阵列结构照明，相机采集低分辨率图像，平均照明图案均匀，可避免因散斑照明不均匀，采样不充分导致的图像失真，且当光子预算相同时，在点阵列结构照明的条件下可以减少无效照明，提高图像的信噪比，最大程度避免光漂白，延长荧光探针的发光时间；根据阈值划分信号与噪声子空间，利用映射向量在相互正交的信号子空间与噪声子空间投影比值获得高分辨率图像；根据成像系统噪声模型，通过最大似然估计得到信号特征值数量以确定视场内任意点的最佳信噪比阈值σ0，无需选取阈值避免主观因素的影响。
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公开(公告)号：CN117471671A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311657037.7
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于相位调制的空间谱估计晶格照明显微装置与方法，属于超分辨荧光显微技术领域，是针对晶格照明(LatticeSIM)超分辨荧光显微成像技术成像空间分辨率最高可达60nm，然而对于神经突触的信息传递和外泌体调节免疫应答等生物过程的研究要求分辨率优于50nm，LatticeSIM无法满足要求的问题所提出。包括激光光源，准直扩束镜，SLM，准直透镜，中继透镜，管镜，二向色镜，物镜，荧光样品，滤光片，集光透镜和相机。利用SLM生成晶格照明，相机采集低分辨率图像，平均照明图案均匀，可避免因散斑照明不均匀，采样不充分导致的图像失真，且当光子预算相同时，在晶格照明的条件下可以减少无效照明，提高图像的信噪比，最大程度避免光漂白，延长荧光探针的发光时间；再根据特征值大小将特征向量分为信号特征向量和噪声特征向量，利用两个子空间的正交特性构造出“针状”空间谱峰，最后通过谱峰搜索重构出超分辨图像，可以兼顾成像的高时空分辨率。
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公开(公告)号：CN114113020B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202111444587.1
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 一种基于多重信号分类算法的激光扫描超分辨显微成像装置、方法、设备及存储介质，属于光学精密测量技术领域，是针对共焦显微技术横向分辨率难以提高的问题所提出。包括激光光源，沿激光光源的光线传播方向依次设有准直物镜、扫描振镜、远心扫描透镜、管镜、二向色镜、物镜、荧光样品、滤光片、收集透镜、CCD相机。利用CCD相机采集不同扫描聚焦光斑照明区域内样品随机闪烁过程中所生成的低分辨率图像序列，利用多重信号分类算法对所述每一扫描位置低分辨率图像序列进行重构，并将所有扫描位置对应的重构结果进行拼接，获得高分辨率图像。可以有效提高共焦显微技术的横向分辨率。
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公开(公告)号：CN105319196B
公开(公告)日：2019-02-05
申请号：CN201510868015.4
申请日：2015-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 一种超分辨结构探测共焦荧光成像装置及其成像方法，它涉及一种成像装置及其成像方法。本发明的目的是为了解决现有共焦限位技术的分辨力难以提高，共焦成像不清晰的问题。本发明包括激光光源，沿激光光源光线传播方向依次设有准直扩束器、分光棱镜、1/4波片、扫描系统、照明物镜、荧光样品、收集透镜和CCD探测器，探测面上进行积分，改变对应探测位置的光灵敏度，使系统OTF带宽变大。本发明提高了共焦荧光成像系统的空间截止频率，拓宽空间频域带宽，从而显著改善成像系统横向分辨力，适用于厚生物样品成像的测量领域。
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公开(公告)号：CN105758799A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201510867963.6
申请日：2015-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/01
CPC classification number: G01N21/01
Abstract: 一种超分辨阵列虚拟结构光照明成像装置及其成像方法，它涉及一种成像装置及其成像方法。本发明为了解决现有技术中的显微成像技术只能测量较薄的生物样品，测量效率低的问题。本发明包括LED光源1，沿LED光源1光线传播方向依次放置准直扩束器2、扫描系统3、微透镜阵列4、准直透镜5、分光棱镜7、1/4波片9、照明物镜10、样品11、收集透镜6、CCD探测器8；每次扫描得到的探测光斑直接在像面进行叠加得到最初的探测数据，每个方向进行不同相位照明的扫描，经过图像重构得到超分辨图像。本发明拓宽空间频域带宽，适用于工业形貌及厚生物样品成像的测量领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117871405A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311656790.4
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于相位调制的空间谱估计双光子显微装置与方法属于超分辨荧光显微技术领域，是针对现有双光子荧光显微成像技术存在成像分辨率低的问题所提出。包括飞秒激光器，准直扩束镜，空间光调制器(SLM)，准直透镜，中继透镜，管镜，二向色镜，物镜，荧光样品，滤光片，集光透镜和相机。利用空间谱估计与双光子荧光显微结合，利用飞秒激光器发出的短脉冲激光，使荧光物质同时吸收两个光子，发射一个荧光光子，由于对光子密度的要求较高，只有在焦点附近很小区域内被激发，最大限度减少焦外激发；利用SLM产生多焦点照明，提高成像效率；利用时间基向量对低分辨率图像进行去噪，提高图像信噪比；再根据特征值大小将特征向量分为信号特征向量和噪声特征向量，利用两个子空间的正交特性构造出“针状”空间谱峰，最后通过谱峰搜索重构出超分辨图像。可以实现快速高分辨率三维成像，具有更好的光学切片性能和更高的空间和时间分辨率。
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公开(公告)号：CN117518444A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311656992.9
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于振幅调制的空间谱估计晶格照明显微装置，属于超分辨荧光显微技术领域，是针对晶格照明(Lattice SIM)超分辨荧光显微成像技术成像空间分辨率最高可达60nm，然而对于神经突触的信息传递和外泌体调节免疫应答等生物过程的研究要求分辨率优于50nm，Lattice SIM无法满足要求的问题所提出。包括激光光源，准直扩束镜，反射镜，DMD，准直透镜，中继透镜，管镜，二向色镜，物镜，荧光样品，滤光片，集光透镜和相机。利用DMD生成晶格照明，相机采集低分辨率图像，平均照明图案均匀，可避免因散斑照明不均匀，采样不充分导致的图像失真，且当光子预算相同时，在晶格照明的条件下可以减少无效照明，提高图像的信噪比，最大程度避免光漂白，延长荧光探针的发光时间；再根据特征值大小将特征向量分为信号特征向量和噪声特征向量，利用两个子空间的正交特性构造出“针状”空间谱峰，最后通过谱峰搜索重构出超分辨图像，可以兼顾成像的高时空分辨率。
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公开(公告)号：CN114113019B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202111440619.0
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 一种基于多重信号分类算法的阵列扫描超分辨显微成像装置、方法、设备及存储介质，属于激光扫描显微成像领域，是针对激光扫描显微成像技术横向分辨力难以提高、图像采集速率低的问题所提出，本实施例包括激光光源，扩束系统、微透镜阵列、准直透镜、扫描振镜、扫描透镜、管镜、二向色镜、物镜、样品、载物台、收集透镜和CCD相机；利用阵列扫描超分辨显微成像装置获得荧光样品低分辨率图像序列，基于多重信号分类算法对低分辨率图像序列进行重构，得到超分辨图像。采用阵列点照明方式与多重信号分类算法相结合，在提高横向成像分辨力的同时具备轴向层析能力，通过阵列扫描方法提高成像速率，可随机闪烁的生物荧光样品成像。
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公开(公告)号：CN105486638A
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201510867976.3
申请日：2015-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/01
CPC classification number: G01N21/01
Abstract: 一种超分辨阵列扫描结构光照明成像装置及其成像方法，它涉及一种成像装置及其成像方法。本发明为了解决现有技术中的显微成像技术只能测量较薄的生物样品，平行光入射的衍射光受散射效应影响明显，测量效率低的问题。本发明包括LED光源，沿LED光源光线传播方向依次放置光强调制器，准直扩束器，扫描系统，微透镜阵列，准直透镜，分光棱镜，1/4波片，照明物镜，样品，收集透镜，CCD光强探测器以及数据采集卡；每次扫描得到的探测光斑直接在像面进行叠加得到最初的探测数据，每个方向进行三次不同相位照明的扫描，经过图像重构得到超分辨图像。本发明拓宽空间频域带宽，适用于工业形貌及厚生物样品成像的测量领域。
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公开(公告)号：CN105319195A
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201510867993.7
申请日：2015-11-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 一种超分辨结构探测阵列共焦荧光成像装置及其成像方法，它涉及一种成像装置及其成像方法。本发明的目的是为了解决现有共焦限位技术的分辨力难以提高，共焦成像不清晰的问题。本发明包括激光光源，沿激光光源光线传播方向依次设有准直扩束器、分光棱镜、1/4波片、扫描系统、照明物镜、荧光样品、收集透镜和CCD探测器，探测面上进行积分，改变对应探测位置的光灵敏度，使系统OTF带宽变大。本发明提高了共焦荧光成像系统的空间截止频率，拓宽空间频域带宽，从而显著改善成像系统横向分辨力，适用于工业形貌成像的测量领域。
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