[发明专利]一种共聚焦成像畸变校正系统及方法

权利要求书

1.一种共聚焦成像畸变校正系统，其特征在于，包括共振振镜、检流计振镜、同步控制器和数据采集机构，

所述共振振镜，用于在X轴方向上驱动扫描光斑，并在每一个振动周期中输出一个行同步信号；

所述检流计振镜，用于在Y轴方向上驱动扫描光斑；

所述同步控制器，用于接收来自于所述共振振镜的行同步信号，对所述行同步信号进行校准，产生与所述共振振镜的运动同步的行同步信号，并以校准后的行同步信号为时序基准，生成对所述检流计振镜的控制波形和与所述数据采集机构采样速率相匹配的等时间间隔的采样控制信号；

所述数据采集机构，用于根据所述同步控制器的采样控制信号，采集观测样本的光信号，生成有非线性图像畸变的原始图像；

还包括图像压缩处理模块，所述图像压缩处理模块用于对所述非线性图像畸变的原始图像进行校正和压缩；

所述图像压缩处理模块采用下述算法对所述非线性图像畸变的原始图像进行校正和压缩：

原始图像任一行的数据为(I₁,I₂,I₃,…,I_N)；校正后图像上对应行的数据为(I′₁,I′₂,I′₃,…,I′_M)，且N远大于M，其中I_i:i＝1…N对应等时间间隔采样时刻为t_i:i＝1…N；I′_i:i＝1…M对应等间隔区间P_j:j＝1…M，即扫描图像一个像素的覆盖区间；

在t_i时刻，扫描光斑位置为p_i＝k*sin(t_i),其中k为与扫描振镜系统与样本区域位置相关的常数，则对于等间隔区间P_j，必有n_j个位于P_j内，取

2.根据权利要求1所述的共聚焦成像畸变校正系统，其特征在于，所述同步控制器采用FPGA实现。

3.根据权利要求1所述的共聚焦成像畸变校正系统，其特征在于，所述同步控制器采用校准后的行同步信号为时序基准，通过DDS的方式生成对所述检流计振镜的控制波形。

4.一种共聚焦成像畸变校正方法，其特征在于，包括：

步骤S1：共振振镜在X轴方向上驱动扫描光斑，并在每一个振动周期中输出一个行同步信号给同步控制器；

步骤S2：同步控制器对所述行同步信号进行校准，产生与所述共振振镜的运动同步的行同步信号，并以校准后的行同步信号为时序基准，生成对检流计振镜的控制波形和与数据采集机构采样速率相匹配的等时间间隔的采样控制信号；

步骤S3：检流计振镜根据所述同步控制器的输出的控制波形在Y轴方向上驱动扫描光斑；

步骤S4：数据采集机构根据所述同步控制器的采样控制信号，采集观测样本的光信号，生成有非线性图像畸变的原始图像；

还包括：

步骤S5：图像压缩处理模块对所述非线性图像畸变的原始图像进行校正和压缩；

步骤S5中，所述图像压缩处理模块采用下述算法对所述非线性图像畸变的原始图像进行校正和压缩：

原始图像任一行的数据为(I₁,I₂,I₃,…,I_N)；校正后图像上对应行的数据为(I′₁,I′₂,I′₃,…,I′_M)，且N远大于M，其中I_i:i＝1…N对应等时间间隔采样时刻为t_i:i＝1…N；I′_i:i＝1…M对应等间隔区间P_j:j＝1…M，即扫描图像一个像素的覆盖区间；

在t_i时刻，扫描光斑位置为p_i＝k*sin(t_i),其中k为与扫描振镜系统与样本区域位置相关的常数，则对于等间隔区间P_j，必有n_j个位于P_j内，取

5.根据权利要求4所述的共聚焦成像畸变校正方法，其特征在于，步骤S2中，所述同步控制器采用校准后的行同步信号为时序基准，通过DDS的方式生成对所述检流计振镜的控制波形。