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公开(公告)号：CN115965703A
公开(公告)日：2023-04-14
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：CN102116929B
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201110033292.5
申请日：2011-01-30
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明涉及一种高速宽视场相干反斯托克斯拉曼散射显微系统及方法，用空间和时间完全重合的泵浦激光和斯托克斯光激光进行弱汇聚，使样品产生CARS信号；CARS信号经过滤光片和筒镜后进入CCD相机，从而得到清晰的CARS图像。本发明利用相干反斯托克斯散射信号成像，是一种基于分子内部能级振动特性的成像技术，可以探测样品的化学构成，可对单个细胞，甚至单个细胞器进行成像，完全满足大多数生物实验的要求。本发明解决了现有的CARS显微技术成像速度慢、对活体生物组织的光损伤严重等技术问题，与普通荧光显微技术相比，具有不需要使用外来的荧光探针，不会对样品分子结构造成影响的优点。
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公开(公告)号：CN102221327B
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110110119.0
申请日：2011-04-29
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明涉及基于泽尼克相衬成像的相移干涉显微装置及方法，包括沿光的入射方向依次设置的照明单元、显微放大单元以及相衬成像单元；照明单元包括依次沿光路方向设置的扩束系统、多光束照明产生单元、缩束准直单元；扩束系统包括沿光路方向依次设置的激光器、光强控制器和扩束单元；多光束照明产生单元包括沿光路依次设置的锥镜、第一透镜、旋转散射体、第二透镜以及振幅掩模板；被测样品放置在第一物镜和第二物镜之间的焦面上，被测样品和CCD相机满足物像关系。本发明解决了传统泽尼克相衬成像的光晕效应，同时实现了对相位物体的定量测量，光路具有相干噪声小，抗振动性好，横向分辨率高等优点。
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公开(公告)号：CN102116929A
公开(公告)日：2011-07-06
申请号：CN201110033292.5
申请日：2011-01-30
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明涉及一种高速宽视场相干反斯托克斯拉曼散射显微系统及方法，用空间和时间完全重合的泵浦激光和斯托克斯光激光进行弱汇聚，使样品产生CARS信号；CARS信号经过滤光片和筒镜后进入CCD相机，从而得到清晰的CARS图像。本发明利用相干反斯托克斯散射信号成像，是一种基于分子内部能级振动特性的成像技术，可以探测样品的化学构成，可对单个细胞，甚至单个细胞器进行成像，完全满足大多数生物实验的要求。本发明解决了现有的CARS显微技术成像速度慢、对活体生物组织的光损伤严重等技术问题，与普通荧光显微技术相比，具有不需要使用外来的荧光探针，不会对样品分子结构造成影响的优点。
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公开(公告)号：CN107329245B
公开(公告)日：2023-05-05
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
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113947565B
公开(公告)日：2023-04-18
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
IPC: G06T7/00 , G01N21/84 , G06N3/0464 , G06N3/08
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：CN113466190B
公开(公告)日：2023-04-07
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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公开(公告)号：CN111429562A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010117274.4
申请日：2020-02-25
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领域，提供了一种基于深度学习的宽场彩色光切片显微成像方法，克服宽场显微成像中离焦信息复杂、分辨率不佳，SIM-OS成像需要大数据量采集等问题。其充分利用全彩结构光照明独特的高分辨率和全色性，可以使用单幅宽场显微成像结果进行训练，并推广到宽场显微成像实验中；该方法可以直接从宽场图像中获得具有宽场景深的光切片分量和全彩色的高质量图像，同时在空间分辨率和维数上具有与全彩结构光照明成像相当的三维重建和数据分析能力；且所需的数据量比全彩结构光照明急剧减少；该方法在不丢失细节的情况下，通过提取宽场景深的光切片结果和减少数据采集，显著提高了成像系统的成像吞吐量，同时降低系统光毒性污染风险。
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公开(公告)号：CN111077121A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911238624.6
申请日：2019-12-06
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
Abstract: 本发明涉及一种空域中直接重构结构光照明超分辨图像的快速方法及系统，可广泛应用于生物学、医学、材料科学及微电子学等领域的研究。解决了当前结构光照明超分辨图像重构方法因操作复杂、耗时严重所导致的超分辨显微实时动态观测困难的问题，与传统频域SIM超分辨图像重构方法相比，本发明完全在空域中运算，避免了频谱分离、频谱移动、频谱融合等过程，避免了耗时的多次正/逆傅里叶变换运算，可完全避免频谱操作所引起的伪影噪声问题；用于超分辨重构的解调矩阵可预先生成，涉及的运算只是乘法和加法运算，过程简单易行，从而大幅提高SIM超分辨图像的重构速度。
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公开(公告)号：CN102944540B
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201210384895.4
申请日：2012-10-11
Applicant: 中国科学院西安光学精密机械研究所
IPC: G01N21/64
Abstract: 一种深层散射介质中的三维成像系统，包括沿光路传播方向依次设置的光源、贝赛尔光束产生及扫描装置、荧光收集系统、信号探测部件以及图像采集系统，贝塞尔光束产生及扫描装置包括沿光路设置的平移台、锥镜、第一透镜、振镜以及4f系统；本发明解决了现有的三维技术采用逐点扫描获取三维图像的低效性且无法对散射介质中的荧光体进行成像的技术问题，采用了能够产生沿光传播方向形成线聚焦的准贝塞尔光束作为激发光，代替现有的双光子激发荧光扫描显微技术中产生点聚焦的高斯光束，将原本的平面扫描变成了体积扫描，实现了快速获取散射介质内部荧光分布图像。
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