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公开(公告)号：CN115965703B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202211684132.1
申请日：2022-12-27
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明公开了一种高保真结构光照明光切片三维显微图像的重构方法，应用于光学三维显微成像技术领域。包括以下步骤：S1：将光源出射的光束经过光场调制器件调制，形成结构光照明光场照射在样品上；S2：被结构光照明的样品，经光学显微系统成像在面阵数字相机靶面，记录得到结构光照明的原始相移图像；S3：对每幅相移图像依次进行去背景处理和去卷积处理后进行光切片重构；S4：对样品所处的每个轴向位置上重复S1‑S3，重构得到每个轴向位置的光切片图像；对每个轴向位置重构的光切片图像进行三维渲染，得到三维图像。本发明通过去背景算法进行预处理，利用去卷积算法增强原始结构光图像质量，可以重构出传统方法不能恢复的样品细节结构。
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公开(公告)号：CN115314626A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211195406.0
申请日：2022-09-29
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于光学仪器技术领域，具体为一种集成化定量相位成像相机、方法及图像处理方法，克服现有相机无法同时对强度与相位成像的问题。相机包括壳体及位于壳体内的集成图像传感器与图像处理电路板；壳体上开设驳接光学镜头的通光接口；集成图像传感器包括依次叠层设置的线偏振片层、偏振二维衍射分光层和二维像素化数字图像感光芯片；图像处理电路板接收集成图像传感器输出的电信号并将其转化为干涉点阵图像。基于图像处理方法对干涉点阵图像进行处理获得目标强度图像和定量相位图像。本发明相机只需将相机对准经过目标的透射光或被目标反射的反射光，记录下对应的干涉点阵图像，就可以从记录的单幅干涉点阵图像中再现目标的强度和定量相位分布。
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公开(公告)号：CN113917717B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202111033233.8
申请日：2021-09-03
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于空间光场调控领域，具体涉及一种采用直角棱镜组的反射式液晶空间光调制器耦合装置。耦合装置包括沿光路依次设置的直角棱镜反射镜、第一直角棱镜、第二直角棱镜和反射式液晶空间光调制器；入射光依次经过直角棱镜反射镜、第一直角棱镜、第二直角棱镜、反射式液晶空间光调制器和第二直角棱镜后出射。本发明在高效率耦合输入和输出激光的前提下，压缩了空间光场调控光路的尺寸和体积，解决了反射式空间光场调控系统中普遍存在的元器件离散、系统不稳定的问题，实现了空间光场调控装置的小型化和紧凑化，有利于光学系统的模块化和集成化。
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公开(公告)号：CN107329245A
公开(公告)日：2017-11-07
申请号：CN201710547086.3
申请日：2017-07-06
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
CPC classification number: G02B21/0068 , G02B21/0076 , G02B21/06 , G02B21/361
Abstract: 本发明具体涉及基于径向偏振调制的干涉式结构光照明显微镜系统与方法，解决了现有干涉式结构光照明显微成像系统偏振控制方法操作复杂、光能透过率低的问题。系统包括偏振分束器、半波片、空间光调制器、第一透镜、空间滤波器、涡旋半波片、双色镜、显微物镜、筒镜和数字相机；半波片和空间光调制器依次设置在偏振分束器的第一出射光路上；第一透镜、空间滤波器、涡旋半波片、双色镜和显微物镜依次设置在偏振分束器与第一出射光路垂直的第二出射光路上；筒镜、数字相机依次设置在双色镜垂直于第二出射光路的光路上。本发明采用的涡旋半波片降低了系统的复杂度，光能利用率高，适用于低功率激光器作为光源，便于结构光照明光学显微系统的集成。
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公开(公告)号：CN104570315A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201410849425.X
申请日：2014-12-30
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
CPC classification number: G02B21/0064 , G02B21/0032 , G02B21/0084 , G02B21/36 , G02B21/367 , G02B26/0833 , G02B27/141 , H04N5/2256 , H04N5/372 , H04N9/077 , H04N13/257 , G02B21/361 , G02B21/06
Abstract: 本发明提供一种基于结构照明的彩色三维层析显微成像系统及方法，包括照明光源、设置在照明光源光路上的分光棱镜、设置在分光棱镜的反射光路上的结构光产生器、设置在分光棱镜的透射光路上的透镜、设置在透镜光路上的分光镜、设置在分光镜上方光路上的显微物镜和载物台、设置在分光镜下方光路上的反光镜和筒镜、设置在筒镜后方的CCD相机；CCD相机为彩色CCD相机；照明光源为非相干单色LED光源或白光LED光源；结构光产生器为数字微镜器件DMD。本发明在HSV彩色空间进行图像处理，复原样品的彩色信息。与传统的RGB彩色空间相比，HSV彩色空间避免了R、G、B三个通道之间的相互串扰，可以更加准确地获得样品的真实彩色信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102540446B
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201110448980.8
申请日：2011-12-28
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于数字微镜器件的高速结构照明光学显微系统及方法，包括照明光源、设置在照明光源光路上的分光棱镜、设置在分光棱镜的反射光路上的结构光产生器、设置在分光棱镜的透射光路上的透镜、设置在透镜光路上的分光镜、设置在分光镜上方光路上的显微物镜和载物台、设置在分光镜下方光路上的反光镜和筒镜、设置在筒镜后方的CCD相机。本发明针对目前结构照明显微光能利用率低，速度慢的技术问题，优点是成像刷新速度快(32KHz)，光能利用率高(大于90％)，更适用于活体生物细胞的实时三维成像研究和快速的动态过程观测。
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公开(公告)号：CN115314626B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211195406.0
申请日：2022-09-29
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于光学仪器技术领域，具体为一种集成化定量相位成像相机、方法及图像处理方法，克服现有相机无法同时对强度与相位成像的问题。相机包括壳体及位于壳体内的集成图像传感器与图像处理电路板；壳体上开设驳接光学镜头的通光接口；集成图像传感器包括依次叠层设置的线偏振片层、偏振二维衍射分光层和二维像素化数字图像感光芯片；图像处理电路板接收集成图像传感器输出的电信号并将其转化为干涉点阵图像。基于图像处理方法对干涉点阵图像进行处理获得目标强度图像和定量相位图像。本发明相机只需将相机对准经过目标的透射光或被目标反射的反射光，记录下对应的干涉点阵图像，就可以从记录的单幅干涉点阵图像中再现目标的强度和定量相位分布。
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公开(公告)号：CN113947565A
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202111031935.2
申请日：2021-09-03
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于光学显微成像技术和人工智能领域，提供了一种基于深度学习的结构光照明超分辨成像基因检测方法，从而克服基因检测成像中分辨率受衍射极限限制、结构光照明超分辨成像需要大数据量采集以及重构速度受限等问题。该方法充分利用端到端深度神经网络，可以直接从两个或三个方向各一幅的正弦条纹调制原始图像中获得高质量基因检测成像结果，具有与普通SIM超分辨成像相当的空间分辨率和数据分析能力，但原始采集数据量比普通SIM减少3倍。该方法在不丢失细节和成像视场的情况下，可以显著提高基因检测的数据通量，同时降低照明光对基因样品的光漂泊和光毒性污染风险。
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公开(公告)号：CN113917717A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111033233.8
申请日：2021-09-03
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于空间光场调控领域，具体涉及一种采用直角棱镜组的反射式液晶空间光调制器耦合装置。耦合装置包括沿光路依次设置的直角棱镜反射镜、第一直角棱镜、第二直角棱镜和反射式液晶空间光调制器；入射光依次经过直角棱镜反射镜、第一直角棱镜、第二直角棱镜、反射式液晶空间光调制器和第二直角棱镜后出射。本发明在高效率耦合输入和输出激光的前提下，压缩了空间光场调控光路的尺寸和体积，解决了反射式空间光场调控系统中普遍存在的元器件离散、系统不稳定的问题，实现了空间光场调控装置的小型化和紧凑化，有利于光学系统的模块化和集成化。
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公开(公告)号：CN113466190A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110613691.2
申请日：2021-06-02
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明涉及一种多模式多光子激光扫描立体显微成像装置及方法，属于三维光学显微成像技术领域。成像装置包括沿光路依次设置的超快激发光源模块、多模式光场产生模块、激光扫描模块与荧光收集和探测模块；还包括控制和数据采集模块、立体显示模块与电控样品台；多模式光场产生模块包括沿光路依次设置的扩束器、波前调制器件、孔径光阑及傅立叶变换透镜；利用可编程控制波前整形器件，产生不同焦深的激发光场，分别实现点扫描光学层切成像、线扫描光学投影成像以及双视角立体扫描实时立体成像三种成像模式，通过兼容的立体显示器对三维样品进行三种成像模式的实时观测。
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