上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
针对激光共焦扫描显微镜的往复式逐行扫描成像方式带来的帧图像数据分割难的问题,在分析系统扫描方式、振镜的实际运动方式与理论运动方式差异的基础上,利用相邻两帧图像相似性大的特点,提出了一套完整的高帧速重构算法。该算法通过连续帧特征区域差分的方式实现了一维信号序列的自适应分割,即实现了对一维信号序列进行动态排列及分割成二维阵列图像数据,从而重构出多帧高精度图像。实验表明,该算法的成像误差低于1.6 %,适用于成像速度高达300帧/s的激光共焦扫描显微成像。
激光共焦扫描显微镜 快速成像 图像处理 振镜扫描 laser confocal scanning microscope rapid imaging image processing galvanometer scan
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
往复式逐行扫描是一种提高激光共焦扫描显微成像帧速的有效方式,然而随着帧速的提高,这种扫描方式在图像重构时会带来更严重的图像错位。根据高速振镜运动特性,分析了激光共焦高速扫描显微成像系统逐行扫描下的重构图像错位原理,设计了基于形态学梯度的重构图像错位评价算法,并且结合搜索错位评价最小点的单目标约束粒子群算法实现了重构图像错位校正。经实验验证,该算法适用于成像帧速高达300 frame/s的重构图像错位校正;与未进行错位校正的图像相比,校正后的成像分辨率提高了68.83%,同时该算法能够适用于不同振镜搭配方式和不同扫描帧速的图像重构。
显微 激光共焦扫描显微镜 错位校正 形态学梯度 粒子群算法 自适应
1 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
2 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
利用矢量衍射理论设计了适用于共焦显微等大数值孔径系统的三区二元相位型超分辨光瞳滤波器。数值模拟了等效数值孔径为1.4的共焦显微系统焦点附近的光强分布,根据系统所需要的斯特雷尔比和轴向分辨率,采用优化搜索算法求解了能够实现光学超分辨的三区二元相位型光瞳滤波器结构。结果表明,利用所设计的三区二元相位型光瞳滤波器可以在较低旁瓣能量的前提下实现共焦显微系统及其它大数值孔径系统的轴向超分辨率。
共焦显微系统 光学超分辨 矢量衍射理论 相位型光瞳滤波器
马彬 1,2,3,*沈正祥 1,2,3张众 1,2,3贺鹏飞 1,2,3[ ... ]王占山 1,2,3
1 同济大学 精密光学工程技术研究所, 上海 200092
2 同济大学 航空航天与力学学院, 上海 200092
3 天津津航技术物理研究所 天津市薄膜光学重点实验室, 天津 300192
制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系;同时,采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究,分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征,以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术,由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度,最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。
亚表面损伤层 共焦显微成像 光散射 化学腐蚀 刻蚀速率 subsurface damage confocal scanning microscope light scattering chemical etching etching rate
汕头大学医学院中心实验室,中国广东,汕头,515031
对于三区位相光瞳滤波器与单透镜系统相结合的系统,分析了在给定斯特耳比S后有、无光瞳滤波器时的超分辨特性,并据此给出了一个模拟计算实例.由于单透镜系统加上该滤波器时旁瓣强度太大,因此将一个特殊光瞳加入共焦显微成像系统实现好的超分辨效果.
超分辨 位相型滤波器 共焦扫描成像系统