高速三维显微成像系统及方法

摘要

本发明公开了一种高速三维显微成像系统及方法，其包括宽带超短脉冲激光源、时间域色散模块、光放大模块、空间域色散模块、空间成像模块、参考臂模块、信号采集模块、以及图像恢复模块。本发明打破了成像帧率和探测灵敏度之间的制约关系。在保证帧率不降低的条件下，有效提高了成像的信噪比，明显优于传统CCD/CMOS成像技术，并通过引入参考光束的干涉技术和后端的图像恢复处理算法，将有效地恢复得到被测目标表面的三维结构分布，该技术显著地提高了工业生产中对物体检测的生产效率，同时对高速动态物体可实现三维动态捕获。

主权项

一种高速三维显微成像系统，其特征在于其包括：宽带超短脉冲激光源、与宽带超短脉冲激光源相连的时间域色散模块、与时间域色散模块输出相连的光放大模块、与光放大模块输出相连的空间域色散模块、与空间域色散模块输出相连的空间成像模块、与空间成像模块输出相连的参考臂模块、与参考臂模块相连的信号采集模块、以及与信号采集模块相连的图像恢复模块，其中宽带超短脉冲激光源输出具有一定光谱带宽的时域超短光脉冲，接着空间域色散模块对该时域超短光脉冲实现空间色散作用，时域色散元器件模块对时域超短光脉冲实现时间色散作用，参考臂模块实现图像的三维信息干涉记录，信号采集模块完成对映射有三维图像信息的采集过程，同时图像恢复模块基于算法恢复被记录的三维图像信息。