CN115144371B 基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层析显微成像方法 （南京理工大学）

基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层本发明公开了一种基于波长扫描的无透镜透镜片上显微镜像素超分辨的三维层析成像的202.根据权利要求1所述的基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层析显微成像方法，33.据权利要求1所述的基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层析显微成像方法，其4.根据权利要求1所述的基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层析显微成像方法，s15.根据权利要求1所述的基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层析显微成像方法，4统显微成像系统所能提供的信息量总是有限的，其由空间带宽积(Space-bandwidth器的原生视场上实现接近一的很大有效数值孔径(NumericalAperture,NA)，而不需要任[0003]虽然无透镜片上全息显微成像技术看似很好地解决了传统的显微成像系统中的对三维厚样品的无透镜成像做了相关探索。Isikman等人将无透镜全息显微的基本概念与多角度照明相结合(IsikmanSO,BisharaW,MavandadiS,etal.Lens-freeopticaltomographicmicroscopewithalargeimagingvolumeonachip[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,2011,108(18):7296-7301.)，并使用滤波反投影用LED阵列照明实现实验系统无机械位移(ZuoC,SunJ,ZhangJ,etal.Lenslessphasemicroscopyanddiffractiontomographywithmulti-angleandmulti-wavelength5illuminationsusingaLEDmatrix[J].Opticsexpress,2015,23(11):14314-14328.)，斜角度为45°的光源，建立了一个无透镜片上衍射层析平台(BerdeuA,MomeyF,LaperrousazB,etal.Comparativestudyoffullythree-dimensionalreconstructionalgorithmsforlens-freemicroscopy[J].Appliedoptics,2017,56(13):3939-3951.)。他们通过相位斜率或二维相位检索方法计算每个照明角度的复数振样品的成像位置会改变几十上百微米。这会导致靠近传感器边缘的物体会跑出视场范围，[0004]本发明的目的在于提供一种基于波长扫描的无透镜傅里叶叠层衍射层析显微成[0011]优选地，所述被测物体的三维折射率空间n(r)的像素尺寸满足最终的成像分辨6[0016]步骤3.2，对样品散射势V(r,ω)做三维傅里叶变换，得到三维傅里叶频谱[0022]步骤3.5，对复振幅取ln(·)运算，获得更新的归一化一阶散射场 [0032]图2是基于多波长扫描的大视场像素超分辨无透镜傅里叶叠层衍射层析显微方法7[0035]图5利用该方法重构出的单颗硅藻三维折射率分布渲染图和不同z轴深度的二维超连续激光器1(YSLSC-Pro7)的宽带光束来实现的，可在430-1450纳米的波长范围内实现进行成像，本系统采用板级单色CMOS传感器4(1.67微米，3872×2764，TheImaging[0046]步骤3.2，对样品散射势V(r,ω)做三维傅里叶变换，得到它的三维傅里叶频谱80,ω)为一阶散振幅的幅角的函数。然后将(r,,o)传播到聚焦面，得到更新后的聚焦面散射场复振幅F(u,,o).然后将F(u,,o)重新映射成埃瓦尔德球壳，并插入到原三维频谱i(u分布T(r)。就完成了基于多波长扫描的无透镜衍射层析算法的一次子迭代。用基