空分复用高分辨光场智能成像方法

    公开(公告)号:CN118169899B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410587384.5

    申请日:2024-05-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G02B27/58

    摘要: 本发明公开了空分复用高分辨光场智能成像方法,该方法,包括获取光场分光后的子光路信息;对子光路信息进行成像以得到低空间分辨率4D光场图像;对属于光场每个角度的低空间分辨率4D光场图像中的低分辨率2D图像进行插值操作以根据插值结果得到高分辨率4D光场图像;根据基于高分辨率4D光场图像得到的分块光场图像估计分块点扩散函数,并通过基于分块点扩散函数和分块光场图像的局部的非相干孔径合成结果得到全局的宽视场高分辨成像结果。本发明可以实现在全视场范围内的像差矫正,获得接近光学衍射极限分辨率的成像结果。

    大口径光学系统像差建模方法与矫正系统

    公开(公告)号:CN118276313B

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202410684884.0

    申请日:2024-05-30

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G02B27/00

    摘要: 本发明公开了大口径光学系统像差建模方法与矫正系统,该方法包括获取光学系统的各个元件的模型参数;基于傅里叶光学描述光学系统从物到像的菲涅尔衍射光学过程以构建可微分光学模型;利用泽尼克多项式描述光学系统的像差以对所述可微分光学模型进行相位调制,并将所述模型参数输入调制后的所述可微分光学模型输出得到光学系统的第一点扩散函数图像。本发明建立了光学系统全局可微分的模型,使得整个光学系统的正向传播可以被反向逆推和逐层分析,由此可以使用梯度优化的方式解决像差计算问题。

    扫描光场自监督网络重建方法、装置、电子设备及介质

    公开(公告)号:CN118172479A

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202410074899.5

    申请日:2024-01-18

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G06T17/00 G06T5/94 G06T5/80

    摘要: 本申请涉及计算成像技术领域,特别涉及一种扫描光场自监督网络重建方法、装置、电子设备及介质,其中,方法包括:获取扫描光场数据与拍摄扫描光场数据的光学系统的点扩散函数;对扫描光场数据进行预处理,得到预处理后的数据;以及根据预处理后的数据和点扩散函数构建自监督重建网络,直至达到预设迭代停止条件,得到扫描光场自监督网络重建结果。由此,解决了相关技术中,由于需要提供高分辨率的真值图像,导致成本增加,耗时较长,降低了重建效率,且由于存在原始物平面处的严重重建伪影,容易导致物体表面的细节丢失或扭曲,降低重建结果的质量和准确性等问题。

    空分复用高分辨光场智能成像方法

    公开(公告)号:CN118169899A

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202410587384.5

    申请日:2024-05-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G02B27/58

    摘要: 本发明公开了空分复用高分辨光场智能成像方法,该方法,包括获取光场分光后的子光路信息;对子光路信息进行成像以得到低空间分辨率4D光场图像;对属于光场每个角度的低空间分辨率4D光场图像中的低分辨率2D图像进行插值操作以根据插值结果得到高分辨率4D光场图像;根据基于高分辨率4D光场图像得到的分块光场图像估计分块点扩散函数,并通过基于分块点扩散函数和分块光场图像的局部的非相干孔径合成结果得到全局的宽视场高分辨成像结果。本发明可以实现在全视场范围内的像差矫正,获得接近光学衍射极限分辨率的成像结果。

    双光子光场有监督网络重建方法、装置、电子设备及介质

    公开(公告)号:CN118154424A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410064498.1

    申请日:2024-01-16

    申请人: 清华大学

    摘要: 本申请涉及计算成像技术领域,特别涉及一种双光子光场有监督网络重建方法、装置、电子设备及存储介质,其中,方法包括:获取成对的双光子光场数据和3D体积数据;对成对的双光子光场数据和3D体积数据进行预处理,得到预处理后的数据;以及根据预处理后的数据构建有监督重建网络,直至达到预设迭代停止条件,得到双光子光场有监督网络重建结果。由此,解决了相关技术中,由于涉及大量的运算,增加了计算复杂性,导致耗时较长,降低了重建效率,且由于分辨率随着距离原始物平面的距离增加而逐渐减小,可能导致光场分布模式的复杂性增加,容易造成细节信息的丢失,降低重建图像的细节和清晰度等问题。

    光场像差校正方法、装置、电子设备及存储介质

    公开(公告)号:CN117541519B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410032943.6

    申请日:2024-01-09

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明涉及计算机技术领域,特别涉及一种光场像差校正方法、装置、电子设备及存储介质,其中,方法包括:获取当前光场数据;将当前光场数据输入基于隐式空间的光场像差校正网络,光场像差校正网络输出当前光场数据的光场像差和去噪后的当前光场数据;校正去噪后的当前光场数据的光场像差。由此,解决了相关技术中光场像差校正需要额外的光学硬件支撑,且对硬件要求较高导致迭代速度变慢,后期计算时间较长导致建模不精确、实时性较差等问题。

    正倒置一体化扫描光场显微成像装置及方法

    公开(公告)号:CN117608066A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202410084873.9

    申请日:2024-01-19

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G02B21/00

    摘要: 本发明涉及显微成像技术领域,特别涉及一种正倒置一体化扫描光场显微成像装置及方法,其中,装置包括:显微镜、激发光路、重载型旋转台、微透镜阵列等。其中,显微镜的载物台上放置有目标生物样本;重载型旋转台用于根据拍摄需求调整显微镜的物镜位置;使用二维扫描系统、微透镜阵列和相机进行处理目标生物样本发出的荧光并生成扫描光场图像和荧光图像,控制系统同步控制二维扫描系统和相机,实现正倒置一体化扫描光场显微成像,基于扫描光场图像和荧光图像获取目标生物样本的三维体积。由此,解决了相关技术中的显微成像系统无法满足不同角度的拍摄需求,且存在造价成本高、智能化低等问题。

    用于双光子合成孔径显微镜的频域相位检索方法及装置

    公开(公告)号:CN116416380A

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202310254841.4

    申请日:2023-03-07

    申请人: 清华大学

    摘要: 本申请涉及一种用于双光子合成孔径显微镜的频域相位检索方法及装置,其中,方法包括:基于双光子合成孔径显微镜,对不同的单个视角进行相位检索,生成相位检索的瞳孔函数;将上一个视角的瞳孔函数作为下一个视角进行相位检索的初始估计,以进行孔径合成,遍历光场中的全部角度分布后,得到多轮的瞳孔函数相位分布;基于多轮的瞳孔函数相位分布,直至相位分布收敛,生成最终的瞳孔函数,以表征系统畸变的瞳孔函数相位分布。由此,解决了相关技术中,光场显微镜在瞳孔面或像面上放置了用于产生多角度信息的微透镜阵列,改变了光学强度的分布,导致相位复原困难,难以提升图像重建结果的效果和质量,无法保证获取更优的重建性能等问题。

    基于合成孔径的双光子显微成像方法及装置

    公开(公告)号:CN116337832A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310238244.2

    申请日:2023-03-07

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N21/64

    摘要: 本申请涉及显微成像技术领域,特别涉及一种基于合成孔径的双光子显微成像方法及装置,其中,方法包括:基于双光子合成孔径显微镜,利用合成孔径的多个空间约束小孔激发光束,采集不同视角的三维样本投影信息得到三维样本信息,利用预设滑动的窗口,根据三维样本信息重建双光子合成孔径成像结果。本申请实施例可以基于合成孔径的多个空间约束小孔激发光束,由预设滑动窗口进行三维样本信息重建,得到双光子合成孔径成像结果,从而提高了双光子显微成像过程的体成像速度,保障了三维成像的时间分辨率,提升成像的空间分辨率并实现对样本轴向范围的拓展激发,使双光子成像具有更高的数据通量,满足了快速且高质量的三维成像需求。

    基于同步扫描条纹相机的非视域动态成像方法及装置

    公开(公告)号:CN111476897B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202010212152.3

    申请日:2020-03-24

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种基于同步扫描条纹相机的非视域动态成像方法及装置,其中,该方法包括:通过转镜移动光源对待成像物体的多个位置的进行扫描;利用位置不同的多台同步扫描条纹相机采集所述待成像物体的多张不同位置的条纹图像;根据其中一台同步扫描条纹相机采集的多张不同位置的条纹图像以及反向投影算法对所述待成像物体进行重构,实现所述待成像物体的静态三维成像;根据多台同步扫描条纹相机采集的多张不同位置的条纹图像和时间解耦方式对所述待成像物体进行成像获得所述待成像物体的三维动态信息。该方法能够实现高效高质量的非视域成像。