基于光学投影的无透镜显微成像方法及其装置

摘要

发明提供一种基于光学投影的无透镜显微成像方法及装置。本发明中使用CMOS或CCD图像传感器对物体的光学投影直接感光成像；将载玻片放置在图像传感器与光源之间；使用可变色温、可变光强的特制光源照射载玻片，将载玻片上的物体投影到图像传感器上；控制图像传感器对物体投影进行曝光成像；将图像传感器产生的数字图像经USB接口或1394接口传送到上位机或其他系统。本发明无需传统显微镜的光学镜头组，利用图像传感器对物体的投影直接数字化成像，可用于观测细胞、颗粒、寄生物等微小物体，具有体积小、结构紧凑、成本低廉、观测简便、直接数字化等特点。

主权项

基于光学投影的无透镜显微成像方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤一：将待观测的微小物体制作成为组织切片或生物玻片，也可将待观测的微小物体放置在厚度不超过5毫米的透明培养皿中；将组织切片、生物玻片或透明培养皿放置在特制光源与图像传感器之间；调整组织切片、生物玻片或透明培养皿装置底部平面与图像传感器成像平面之间的距离，保证待观测成像物体的光学投影落在图像传感器成像平面上；调整特制光源的位置和方向，保证光源的照射方向与图像传感器成像平面的法向量夹角大于90度、小于等于180度；步骤二：使用一个避光装置将特制光源、成像物体及其载体、图像传感器封闭在一个空间内，保证只有特制光源照射成像物体的透射光到达图像传感器；打开特制光源照射成像物体，并通过光源控制器调节光的波长、强度、色温，保证投影成像的几何失真与色彩失真最小；控制图像传感器的白平衡、颜色通道增益和曝光时长，对物体投影进行曝光成像；步骤三：由图像传感器的控制电路产生外部时钟信号，并输出到图像传感器；图像传感器的控制电路接收图像传感器的场频信号、行频信号以及数据信号；对图像传感器产生的数据进行处理及编码，并通过USB接口或1394接口传到上位机，所述的特制光源由LED和光学组件组成，结构上具有光栏，为锥形束光源或平行光源；光源控制器能直接驱动RGBB类型的LED，并能控制其波长、色彩、亮度、色温。