[发明专利]一种大样本快速三维显微成像的方法和系统

权利要求书

1.一种大样本快速三维显微成像的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）样本包埋在样本块中，固定在精密三维电动平移台之上；

（2）数字微镜阵列工作在二值调制的模式下，对照明光进行二值调制，形成结构光条纹，结构光显微镜采集样本表层1－100微米深度内的图像；

（3）完成成像区域内表层的成像后，利用金刚石或硬质合金刀具，去除样本块表层已成像部分；

（4）重复步骤（2）和步骤（3），直到完成数据获取任务。

2.根据权利要求1所述的大样本快速三维显微成像的方法，其特征在于所述步骤（2）具体方法为：

（a）数字微镜阵列工作在二值调制的模式下：指当面阵相机进行曝光时，数字微镜阵列中的每个微型反射镜都工作在稳定状态下，不进行任何翻转，出射光在物镜焦面只有亮和暗两种状态，分别对应微型反射镜固定在入射光出射和非出射两种角度的状态，不存在灰度的变化；

（b）当曝光完成后，数字微镜阵列中的微镜进行翻转，改变至下一相位图案，同时触发面阵相机进行再次曝光，重复该过程直到完成结构光成像所需的0、2/3pi和4/3pi三幅不同相位图像的采集；

（c）步骤（b）完成后，数字微镜阵列中的微镜统一翻转至入射光非出射的角度上，阻挡照明光照射到样本上；

（d）压电位移器带动物镜进行轴向移动，使物镜焦面对准同一个成像子区域的更深层样本进行成像；

（e）采集得到的图像存储在计算机硬盘或者内存中，利用公式 获得层析图像，S表示层析图像，I表示面值相机获取的三幅原始图像，其下标表示三幅原始图像的相位。

3.一种大样本快速三维显微成像系统，包括：光源、光导、一块激发滤光片、一块发射滤光片、三块透镜、数字微镜阵列、二块反射镜、一块二向色镜、压电位移器、物镜、精密三维电动平移台、面阵相机、数字微镜阵列驱动板、压电位移驱动器、平台控制器、图像采集卡、计算机、金刚石或硬质合金刀具，其特征在于：计算机分别与数字微镜阵列驱动板、压电位移驱动器、平台控制器、图像采集卡相连，数字微镜阵列与数字微镜阵列驱动板相连，压电位移器与压电位移驱动器相连，精密三维电动平移台与平台控制器相连，面阵相机与图像采集卡相连，面阵相机受数字微 镜阵列驱动板输出的触发脉冲信号控制采集时刻；由光源出射的光耦合入光导中，均匀化后经由激发滤光片、第一透镜进行准直，第一反射镜将光束反射至数字微镜阵列中，当数字微镜阵列中的微镜处于12?状态时，被微镜反射的光线经由第二反射镜被第二透镜收集，经过二向色镜反射后进入固定在压电位移器上的物镜中；样本固定在精密三维电动平移台之上，样本接受激发光后发出的光经物镜、二向色镜，第三透镜和发射滤光片，最后在面阵相机上成像；金刚石或硬质合金刀具固定在钢制刀架上。

4.根据权利要求3所述的大样本快速三维显微成像系统，其特征在于：所述的光源为LED、卤素灯或汞灯。

5.根据权利要求3所述的大样本快速三维显微成像系统，其特征在于：所述的光导为光纤或液态光导。

6.根据权利要求3所述的大样本快速三维显微成像系统，其特征在于：所述的面阵相机为电荷耦合元件CCD相机或互补金属氧化物半导体CMOS相机。