超分辨率成像的装置及方法

摘要

超分辨率成像的装置及方法，涉及一种利用微旋转法实现超分辨率成像的装置及方法。本发明通过控制转像机构或使光电探测器阵列微旋转得到一系列有相对微旋转的低分辨率图像，把低分辨率图像的每个像素的灰度值看作是待求高分辨率图像上对应相关区域内所有像素灰度值的线性加权和，对所有低分辨率图像的每个像素的灰度值列出一个线性方程，联立得到一个稀疏线性方程组，其最小二乘解即为超分辨率重建出的高分辨率图像。与现有的微扫描法、微变焦法超分辨率成像技术相比，微旋转法只需控制转像机构或使光电探测器阵列微旋转，结构上更为简单、控制上更为简便、实现成本更为低廉。

主权项

一种利用微旋转法实现超分辨率成像的装置，该装置包括光学成像物镜、光电探测器阵列及读出电路、模数转换电路、信号处理及同步电路和显示器件，其特征在于：在光学成像物镜的前面、光学成像物镜和光电探测器阵列之间或光学成像物镜的内部加装转像机构；该转像机构由光学转像部件、内支撑框、外支撑框、压电陶瓷或电机驱动部件和控制电路组成，其中光学转像部件和内支撑框固结，内支撑框在压电陶瓷或电机驱动部件的推挽驱动下带动光学转像部件相对于外支撑框旋转；光学转像部件采用棱镜、平面反射镜或二者的组合，光学转像部件的光轴与光学成像物镜的光轴重合，与光电探测器阵列所在平面垂直，并且经过光电探测器阵列的几何中心，光学转像部件绕自身光轴的旋转能使目标像相对于光电探测器阵列发生旋转。