基于FPM的光场显微方法

摘要

一种基于FPM的光场显微方法，包括以下步骤：搭建基于FPM的光场显微平台；用基于FPM的光场显微平台采集高分辨率广视野的图像；对得到的高分辨率广视野图像进行视角分离；利用视角分离的结果重聚焦获得想要得到的结果。本发明使用基于FPM算法的光场显微镜来采集光场信息，提高了光场显微镜中每一个微透镜成像的分辨率，提高了角度分辨率，从而丰富了采集到的光场信息，使得物体能重建更好的三维结构。

主权项

一种基于FPM的光场显微方法，其特征在于包括以下步骤：搭建基于FPM的光场显微平台；用基于FPM的光场显微平台采集高分辨率广视野的图像；对得到的高分辨率广视野图像进行视角分离；利用视角分离的结果重聚焦获得想要得到的结果；所述光场显微平台包括光场显微镜和基于FPM的图像超分辨率重建模块，光场显微镜设置有成像传感器，光场显微镜的目镜为微透镜阵列，所述基于FPM的图像超分辨率重建模块包括可编程LED阵列，该可编程LED阵列作为所述光场显微镜的光源；所述搭建基于FPM的光场显微平台包括：选择合适的物镜，选择合适的微透镜阵列，校准光路，以及固定LED阵列；微透镜阵列的每个微透镜的曲率为$N=\frac{M}{2NA}$M表示物镜的放大倍数，NA为物镜的数值孔径；每个微透镜所成像的分辨率为$N_u*N_v=\frac{W*H}{R_{obj}}$N_u*N_v表示微透镜成像的分辨率，W*H表示微透镜阵列的规模，R_obj表示样本上两点间的最小距离，$R_{obj}=\frac{0.47\lambda }{NA}M$λ表示光线的波长；所述用基于FPM的光场显微平台采集高分辨率广视野的图像包括：确定样本正下方的LED的位置；确定LED阵列中各个LED对应的曝光时间；控制LED阵列中LED逐点发光，同时控制成像传感器选取对应的曝光时间来采集图像，得到低分辨率广视野图像；分别对各个微透镜所成的自图像进行FPM算法，获得与微透镜相同数量的高分辨率广视野图像；每个微透镜所成的自图像为不同LED光照下通过该微透镜所成的复数个低分辨率广视野图像；所述对得到的高分辨率广视野图像进行视角分离包括：确定每个微透镜对应成像传感器的区域；选择每个区域的对应点，分离各个视角的图像。