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原文传递一种微纳结构成像方法及装置

专利名称：	一种微纳结构成像方法及装置
摘要：	本发明涉及一种微纳结构成像方法及装置，属于微纳结构成像技术领域，解决了现有微纳结构成像过程中由于表面等离激元的传输长度导致的图像分辨率降低的问题。一种微纳结构成像方法，包括：将待成像微纳结构样品放置在表面等离激元激发平面上；分别从两个或多个不同的方向入射光源并在所述微纳结构样品位置激发表面等离激元，获得对应的两个或多个微纳结构样品的成像图像；基于所述两个或多个微纳结构样品的成像图像进行图像重建，得到微纳结构样品的成像结果。该方法极大提高的图像分辨率与成像质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院微电子研究所
发明人：	魏茹雪;路鑫超;刘虹遥;江丽雯;孙旭晴;王畅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910688799.0
公开号：	CN110361364A
代理机构：	北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	庞许倩;李明里
分类号：	G01N21/63(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100029 北京市朝阳区北土城西路3号
主权项：	1.一种微纳结构成像方法，其特征在于，包括：将待成像微纳结构样品放置在表面等离激元激发平面上；分别从两个或多个不同的方向入射光源并在所述微纳结构样品位置激发表面等离激元，获得对应的两个或多个微纳结构样品的成像图像；基于所述两个或多个微纳结构样品的成像图像进行图像重建，得到微纳结构样品的成像结果。 2.根据权利要求1所述的微纳结构成像方法，其特征在于，在图像重建后，还包括对重建得到的图像进行消噪声处理，得到微纳结构样品的成像结果，包括：根据重建得到的图像，确定像素分割阈值；依次判断所述微纳结构重建结果中每一像素点的像素值，若大于所述像素分割阈值，则保留；否则，将该像素点的像素值置为0。 3.根据权利要求1或2所述的微纳结构成像方法，其特征在于，所述图像重建，包括：分别比较所述两个或多个微纳结构样品的成像图像中相应位置像素点的像素值大小，将最大的像素值作为所述微纳结构重建结果中对应像素点的像素值。 4.根据权利要求1所述的微纳结构成像方法，其特征在于，当分别从两个方向入射光源时，第二次光源的入射方向为第一次激光的出射方向。 5.根据权利要求1所述的微纳结构成像方法，其特征在于，所述入射光源为窄带单色光。 6.一种微纳结构成像装置，其特征在于，包括：用于激发表面等离激元并承载待成像微纳结构样品的表面等离激元激发平面；调控激发单元，用于调节光源入射角度，以激发表面等离激元；图像传感器，用于当分别从两个或多个不同的方向入射光源并在所述微纳结构样品位置激发表面等离激元时，获得对应的两个或多个微纳结构样品的成像图像；图像处理单元，用于基于所述两个或多个微纳结构样品的成像图像进行图像重建，得到微纳结构样品的成像结果。 7.根据权利要求6所述的微纳结构成像装置，其特征在于，所述外界调控激发单元包括：光源发射器、扩束组合镜组、偏振片、二维线性电动平台、第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第二反射镜、薄膜分束器、油浸物镜；所述光源发射器发出的光依次经过扩束组合镜组、偏振片入射至第一反射镜表面，从第一反射镜表面反射的光依次经过第一透镜、第二反射镜、薄膜分束器、油浸物镜入射至所述表面等离激元激发平面；从所述表面等离激元激发平面反射的光依次经油浸物镜、薄膜分束器及第二透镜，入射至所述图像传感器；所述第一反射镜与第一透镜设置于所述二维线性电动平台上。 8.根据权利要求7所述的微纳结构成像装置，其特征在于，通过调整所述二维线性电动平台的位置，使得所述光源发射器的发出的照明光从两个或多个不同的方向入射并激发表面等离激元至所述微纳结构样品。 9.根据权利要求6所述的微纳结构成像装置，其特征在于，所述外界调控激发单元包括棱镜、偏振片、光源发射器、第三透镜、第四透镜、第五透镜；所述表面等离激元激发平面与所述棱镜的底面平行设置，所述表面等离激元激发平面基底与所述棱镜具有相同折射率，并在二者间设置折射率匹配液体；所述光源发射器发射的光依次经过所述第三透镜、偏振片垂直入射至所述棱镜的一个界面，从所述表面等离激元激发平面反射的光依次经由所述棱镜的另一个界面、第四透镜、第五透镜，入射至所述图像传感器；调整所述表面等离激元激发平面与所述棱镜的底面的相对位置，使得所述光源发射器的发出的光从两个或多个不同的方向入射并激发表面等离激元至所述微纳结构样品。 10.根据权利要求6所述的微纳结构成像装置，其特征在于，所述图像处理单元执行下述流程得到微纳结构样品的成像结果：获取重建图像：分别比较所述两个或多个微纳结构样品的成像图像中相应位置像素点的像素值大小，将最大的像素值作为所述微纳结构重建结果中对应像素点的像素值；对重建得到的图像进行消噪声处理，得到微纳结构样品的成像结果：根据重建得到的图像，确定像素分割阈值；依次判断所述微纳结构重建结果中每一像素点的像素值，若大于所述像素分割阈值，则保留；否则，将该像素点的像素值置为0。
所属类别：	发明专利