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一种自适应扫描宽视场高通量层析显微成像方法及装置
| 专利名称： | 一种自适应扫描宽视场高通量层析显微成像方法及装置 |
| 摘要： | 本发明公开一种自适应扫描宽视场高通量层析成像方法及装置，属于显微成像技术领域。本方法利用超短脉冲激光，通过时空聚焦与扫描相结合的方法，将样品的目标成像区域划分为若干个子区域，采用时分复用方法将各子区域进行快速自适应扫描，并进行同步数据采集，将采集的各子区域的显微图像重建及数据处理后得到一个扫描周期内的目标扫描区域三维空间信息，最后通过三维空间扫描与延时扫描获取样品(x,y,z,t)四维信息。本发明装置包括超短脉冲激光光源及光束变换系统、结合时空聚焦技术的子区域扫描系统、光学显微及滤波系统、同步显微成像系统及图像重建与数据处理系统。本发明具有宽视场、高通量、低激发功率、高信噪比等优点。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 北京;11 |
| 申请人： | 清华大学 |
| 发明人： | 孔令杰;谢浩;张元龙;戴琼海 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请号： | CN201810960550.6 |
| 公开号： | CN109187459A |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 |
| 代理人： | 廖元秋 |
| 分类号： | G01N21/64(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21 |
| 申请人地址： | 100084 北京市海淀区清华园1号 |
| 主权项： | 1.一种自适应扫描宽视场高通量层析显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：1)参数设定：设定沿样品横向、纵向和轴向分别为x轴、y轴和z轴，并设定沿x轴、y轴和z轴的扫描路径，设定沿时间维度方向为t轴；设定样品内的目标扫描区域XYZ，根据所述目标扫描区域的大小设定扫描周期和扫描总时长；2)利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光；3)在一个扫描周期开始时刻，通过时空聚焦方法引入角色散并通过扫描引入可变偏转角，经光学显微后在空间及时间两个维度进行聚焦，形成N个相应面积的层析聚焦区并激发荧光信号，一个所述层析聚焦区记为一个子区域，得到各个子区域的三维信息(xi,yi,,zi)，i＝1,2,…N；4)通过非线性光学效应在步骤3)中产生的荧光信号经由显微物镜收集后反向传输，再次经过所述光学显微后由滤波片滤除反向传输的激发光；然后由面阵探测器进行荧光信号采集，得到各子区域显微图像，其中，通过时分复用方法使所述面阵探测器的探测周期与步骤3)所用时间同步；5)根据预设的扫描路径同步改变扫描的偏转角和改变聚焦的深度，直至扫描遍历所述目标扫描区域XYZ，完成不同深度荧光信号的获取，则一次三维扫描完成；其中，对各个子区域的扫描方式采用连续子区域逐个扫描或任意离散子区域随机扫描；6)将经步骤5)获得的所有子区域显微图像分别进行图像校正，对校正后的子区域显微图像进行图像重建与数据处理，得到当前扫描周期下目标扫描区域的三维空间信息(x,y,z)，当前扫描周期结束；7)根据设定的扫描周期重复步骤3)～步骤6)进行延时三维显微成像，获得(x,y,z,t)四维时空信息，直至达到设定的扫描总时长，完成宽视场高通量层析显微成像。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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