[发明专利]一种超分辨成像装置及方法

权利要求书

1.一种超分辨显微成像的装置，其特征在于：包括蓝光LED光源（1）、凸透镜L₁（2）、低通滤光片O1（3）、分光棱镜（4）、编码器（5）、高通滤光片O2（7）、凸透镜L₂（8）、CCD相机（9）和计算机（10）, 蓝光LED光源（1）发出的蓝光依次经凸透镜L₁（2）、低通滤光片O1（3）、分光棱镜（4）、编码器（5），照射到被测样品（6）上，被测样品（6）产生的发射光依次经编码器（5）、分光棱镜（4）、高通滤光片O2（7）、凸透镜L₂（8），再由CCD相机（9）送入计算机（10）。

2.根据权利要求1所述的超分辨显微成像的装置，其特征在于：所述的编码器（5）采用随机纳米粒子编码器。

3.利用权利要求2所述的超分辨显微成像的装置进行显微成像的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、蓝光LED光源（1）发射蓝光经过凸透镜L₁（2）准直，低通低通滤光片O1（3）、分光棱镜（4）激发被测样品产生发射光s(x, y)；

2)、编码器（5）通过纳米粒子产生时变随机编码f(x, y, t)，对被测样品的发射光s(x,y)进行编码，经分光棱镜（4）、高通高通滤光片O2（7）以及凸透镜L₂（8）后聚焦到CCD相机（9）的像平面上；

3) 计算机根据时变随机编码产生时变解码f´(x, y, t)：

，

其中，c为常数，δ(x, y)为二维单位脉冲函数；

4) 对CCD相机采集到的图像进行时变解码如下：

，

式中，p(x, y)为凸透镜L₂（8）的点扩散函数；

5) 对时变解码后的图像o₂(x, y, t)进行重构图像如下：

上式中, p(0,0)为点扩散函数中心点的值，o(x, y)即为原图像s(x, y)的超分辨重构图像。