宽场三维超高分辨定位和成像方法与装置

    公开(公告)号:CN107356566B

    公开(公告)日:2019-07-30

    申请号:CN201710202764.2

    申请日:2017-03-30

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种对完整细胞的宽场三维超高分辨定位和成像方法,包括:调制入射光的偏振状态,变成P偏振光或S偏振光;调制后的光束在变为切向偏振光或者径向偏振光后对样品进行照明;利用入射角大于全内反射临界角的光产生的倏逝波照明细胞的下表面;利用入射角度小于全内反射临界角透射光和其被细胞上表面反射一次后的反射光干涉产生的图案照明细胞的上表面;根据采集的样品发出的荧光信息,重构完整细胞的三维超分辨图像。本发明还公开一种对完整细胞的宽场三维超高分辨定位和成像装置。本发明具有成像速度快、装置简单、操作方便等特点,可以很好地应用于荧光样品的检测之中。

    一种综合性荧光超分辨显微成像装置

    公开(公告)号:CN106980174B

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201710114306.3

    申请日:2017-02-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种综合性荧光超分辨显微成像装置,首先通过三个偏振分束镜将光束分成对称的四束光路,然后通过4f‑振镜系统进行光束传播角度以及位置的调制后,通过两块分束镜合束,再通过4f系统以汇聚形式传输至显微物镜的后焦面,最后由显微物镜将其以四束平行光方式入射在样品上,并发生干涉;通过四束光路中的shutter、涡旋相位板以及扫描振镜的位置调节,可形成网格状、水平条纹状以及纵向条纹状干涉结构光照明模式,且结构光周期、相位及方向均可任意快速调整。本发明可实现包括结构光照明显微成像、三维结构光照明显微成像、环形全内角反射荧光显微成像和傅里叶移频迭代显微成像等功能。

    一种基于双振镜的三维结构光照明超分辨显微成像装置

    公开(公告)号:CN107907981A

    公开(公告)日:2018-04-13

    申请号:CN201711025464.8

    申请日:2017-10-27

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G02B21/06 G01N21/01 G02B27/58

    Abstract: 本发明公开一种基于双振镜的三维结构光照明超分辨显微成像装置,包括激光器和沿所述激光器的光路依次布置的:分束组件,将所述激光光束分为三路相干的入射光;振镜扫描系统,分别安装在两入射光路内,且其中一入射光路设有通过移动来改变光程差的反射镜;显微物镜,用于将三束光入射到样品上进行干涉产生结构光照明图样,并收集样品发出的荧光强度信号;还包括一计算机,通过控制反射镜移动以及振镜扫描系统进行扫描,使结构光照明图样进行多次相移和方向旋转,并对相移和方向旋转后的多幅荧光强度图像进行数据处理,重构得到超分辨图像。本发明成像速度快,入射光能量利用率高,干涉图样对比度高,成像质量高,适用于对活体生物组织进行三维超分辨成像。

    一种实现超高速结构光照明显微成像的方法和装置

    公开(公告)号:CN115327757A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202210791925.7

    申请日:2022-07-05

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种实现超高速结构光照明显微成像的方法,包括:1)对光源发出的照明光束进行整形,形成光强均匀分布的照明光束;2)将所述照明光束分光,分束为一个中心干涉光路和多个干涉子光路,每个干涉子光路在样品面具有不同方向的照明干涉条纹;3)对各干涉子光路进行光程补偿,使所有子光路的光程相同,且每个干涉子光路的光均被分为p偏振光和s偏振光;4)中心干涉光路的光束与各干涉子光路的p偏振光和s偏振光合束后照明到样品上,形成结构光照明图案;5)采集样品激发的荧光进行显微成像。本发明还公开一种实现超高速结构光照明显微成像的装置。本发明可以大幅提高对照明光的调制速度,从而实现超高速的结构光照明成像。

    一种基于并行探测的多图像重建显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN111024659B

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN201911192072.X

    申请日:2019-11-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于并行探测的多图像重建显微成像方法和装置,属于光学超分辨显微技术领域,包括:将其中一束激光在二维扫描振镜系统的调制下投射到待测样品上进行二维扫描;使用探测器阵列收集所述待测样品在二维扫描过程中发出的荧光信号,并对外围探测器收集的信号移回中心,将所有图像加起来后进行归一化处理获得并行探测荧光信号光强I1(x,y),其中x、y为样品上扫描点的二维坐标;对另外一束激光进行相位调制;获得并行探测荧光信号光强I2(x,y);将两侧扫描获得的并行探测荧光信号光强进行迭代计算得到有效信号光强I(x,y)。利用荧光激发的非线性效应来扩展成像系统的有效空间频率带宽,从而实现了更高的分辨率。

    一种基于后瞳面成像的环状扫描成像系统校正方法

    公开(公告)号:CN111399204A

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN202010095814.3

    申请日:2020-02-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供的一种基于后瞳面成像的环状扫描成像系统校正方法,包括以下步骤:通过环状扫描成像系统获取不同方位角和不同入射角的后瞳面图像并统计其强度,生成相应光强曲线;若光强曲线与理论变化趋势吻合,提取每个方位角下的图像强度最大值,若不吻合,调整系统参数重新获取后瞳面图像;最后比较各个方位角下的图像强度最大值对应的控制电压,计算其误差范围是否满足需求,若满足,校正结束;若不满足,调整环状扫描方式,重新获取后瞳面图像并进行分析,直到误差范围满足需求,则校正结束。本发明可实现激发光在不同方位角下以相同入射角照明样品,解决普通环状扫描成像系统中不同方位角下照明深度不一致的问题,提升了系统的成像能力。

    一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN110836877A

    公开(公告)日:2020-02-25

    申请号:CN201910984427.2

    申请日:2019-10-16

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法,包括:激光光束经过扩束后入射扫描振镜;扫描振镜快速振动,使入射激光沿y方向扫描形成光片扫描样品;依次改变液晶变焦透镜的焦距和压电移动平台的位置,分别在x向和z向上改变对样品的照明区域;探测物镜收集样品发出的荧光信号,得到不同有效照明区域下对应的多幅荧光强度图像;利用多幅荧光强度图像进行数据处理,重构得到样品三维图像。本发明还公开了基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置。本发明利用液晶变焦透镜改变激光的聚焦位置,可利用光片更薄且光强更均匀的区域照明待测样品,有效提高光切片显微成像系统的轴向分辨率。

    基于双振镜双物镜的三维结构光照明超分辨显微成像装置和方法

    公开(公告)号:CN109407293A

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201811284119.0

    申请日:2018-10-31

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双振镜双物镜的三维结构光照明超分辨显微成像装置和方法,属于光学超分辨显微成像技术领域,成像装置包括入射光干涉模块,用于产生六光束进行干涉形成三维结构光照明;和探测光干涉模块,用于收集样品两侧发出的荧光信号。入射光干涉模块包括发出激光光束的激光器、分束组件、扫描振镜组;探测光干涉模块包括显微物镜组。分束组件中的最后一个分束镜与两个显微物镜之间的光程长度一致。装置还包括一计算机处理器。双振镜用于控制三维结构光照明图样的周期和方向,双物镜用于从样品两侧进行照明并收集荧光,无需使用光栅分光,大大提高了能量利用效率;通过振镜扫描实现图样周期变化及方向旋转,灵活度高,成像速度快。

    基于扫描振镜的共聚焦与环形全内反射双模式显微镜系统

    公开(公告)号:CN108956561A

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201810580509.6

    申请日:2018-06-07

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01N21/6428

    Abstract: 本发明公开一种基于扫描振镜的共聚焦与环形全内反射双模式显微镜系统,包括光源和设置在光路上的可移动的第一二向色镜,用于透射激发光和反射荧光;第一二向色镜的反射光路上设有第一荧光探测器;第一二向色镜的透射光路上依次设有:二维扫描振镜,可移动的第一反射镜和可旋转的第二反射镜;具有设置在第一反射镜和第二反射镜的反射光路上的可移动的第二二向色镜和样品台;以及位于第二反射镜反射光路上的第二荧光探测器;并设有用于控制和处理的处理控制器;本发明具有激光扫描共聚焦显微镜模式和环形全内反射荧光显微镜系统模式,提高了系统使用效率的同时又简化了系统的结构。

    一种基于散斑照明的超分辨显微方法和装置

    公开(公告)号:CN107202780A

    公开(公告)日:2017-09-26

    申请号:CN201710300108.6

    申请日:2017-04-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于散斑照明的超分辨显微方法,包括:对激光光束进行调制,聚焦到待测样品上形成散斑照明图样,并收集所述待测样品发出的荧光,得到荧光强度图像;改变所述的散斑照明图样,得到不同散斑照明图样下的多幅荧光强度图像;将所有的荧光强度图像相加得到的图像作为宽场图,并对所述的宽场图进行反卷积得到样品的初始估计;根据得到的初始估计,使用梯度下降算法计算初始的照明图像;利用FP算法,在获得的物体图像和初始的照明图像的基础上算出更高分辨率的样品图像;以算出的样品图像作为样品的估计值,重复上述的迭代,直至迭代完成,即可得到超分辨图像。本发明还公开一种基于散斑照明的超分辨显微装置。

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