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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：CN117607048A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311656701.6
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于数字微镜的空间谱估计多焦点超分辨显微装置与方法属于超分辨荧光显微技术领域，是针对基于散斑照明的时间域去噪超分辨显微成像技术中，因照明不均匀，采样不充分导致图像失真的问题所提出。包括激光光源、准直扩束镜、反射镜、数字微镜(DMD)、扫描透镜、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。利用多焦点照明激发荧光，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，且具有与散斑照明相同的相关长度，可以具有相同的空间分辨率和更高的时间分辨率。此外，当光子预算相同时，在多焦点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。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117607050A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311656849.X
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于相位调制散斑的空间谱估计显微成像装置与方法，属于超分辨荧光显微技术领域，是针对空间谱估计宽场成像技术中，因宽场照明条件下成像分辨率依赖于荧光波动，而特殊荧光染料标记具有较强的化学毒性和光毒性的问题所提出。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。利用散斑照明主动控制荧光闪烁，无需特殊荧光标记，不依赖于荧光开关，照明强度低，可以有效避免因特殊荧光染料标记引起的化学毒性和依赖于漂白过程荧光波动所引起的光毒性，提高基于空间谱估计的超分辨显微成像技术的适用性。
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公开(公告)号：CN117635429A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311650129.2
申请日：2023-12-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06T3/4053 , G01N21/64 , G01N21/01 , G01N15/01 , G01N15/1433 , G06T5/70
Abstract: 一种基于时域去噪的空间谱估计超分辨显微装置与方法属于超分辨荧光显微技术领域，是针对基于空间谱估计的超分辨荧光显微成像技术中，成像分辨率随着重构所使用低分辨图像数量减小而降低，高空间分辨率与成像速度难以兼顾，不适用于活细胞成像的问题所提出。包括激光光源、准直扩束镜、可旋转散射片、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。利用奇异值分解得到低分辨图像序列所组成测量数据矩阵的时间基向量，进而对低分辨率图像进行去噪，通过提高低分辨率图像信噪比，减小重构所需低分辨率图像，兼顾成像分辨率与成像速度。
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公开(公告)号：CN117607051A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311668095.X
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种空间谱估计散斑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，是针对空间谱估计宽场成像技术中，因宽场照明条件下成像分辨率依赖于荧光波动，而特殊荧光染料标记具有较强的化学毒性和光毒性的问题所提出。包括激光光源，准直扩束镜，可旋转散射片，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。利用散斑照明主动控制荧光闪烁，无需特殊荧光标记，不依赖于荧光开关，照明强度低，可以有效避免因特殊荧光染料标记引起的化学毒性和依赖于漂白过程荧光波动所引起的光毒性，提高空间谱估计超分辨显微成像技术的适用性。
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公开(公告)号：CN117607049A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311656754.8
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种空间谱估计双光子超分辨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，微透镜阵列(MLA)，准直透镜，扫描振镜，扫描透镜，管镜，二向色镜，物镜，荧光样品，滤光片，集光透镜和相机。将空间谱估计与双光子荧光显微成像技术结合，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MLA产生多焦点照明，提高成像效率；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：CN117471670A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311656733.6
申请日：2023-12-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于多焦点照明的空间谱估计超分辨显微装置与方法属于超分辨荧光显微技术领域，是针对基于散斑照明的时间域去噪超分辨显微成像技术中，因照明不均匀，采样不充分导致图像失真的问题所提出。包括激光光源、光阑、准直扩束系统、微透镜阵列(MLA)、针孔阵列、准直透镜、二维振镜、扫描透镜、管镜、二向色镜、物镜、荧光样品、Z轴扫描载物台、滤光片、收集透镜和相机。利用多焦点结构照明激发荧光，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，且具有与散斑照明相同的相关长度，可以具有相同的空间分辨率和更高的时间分辨率。此外，当光子预算相同时，在多焦点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。
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