[发明专利]一种微纳结构成像方法及装置

说明书

本发明涉及一种微纳结构成像方法及装置，属于微纳结构成像技术领域，解决了现有微纳结构成像过程中由于表面等离激元的传输长度导致的图像分辨率降低的问题。一种微纳结构成像方法，包括：将待成像微纳结构样品放置在表面等离激元激发平面上；分别从两个或多个不同的方向入射光源并在所述微纳结构样品位置激发表面等离激元，获得对应的两个或多个微纳结构样品的成像图像；基于所述两个或多个微纳结构样品的成像图像进行图像重建，得到微纳结构样品的成像结果。该方法极大提高的图像分辨率与成像质量。

技术领域

本发明涉及微纳结构成像技术领域，尤其涉及一种微纳结构成像方法及装置。

背景技术

表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是入射光波与金属表面的自由电子发生共振从而形成的一种沿金属-介质界面传播的倏逝波。激发的倏逝波在沿界面传播过程中遇到待测样品，使倏逝波从金属—空气界面处变化为金属—待测样品界面处传输，导致倏逝波传输状态改变，这种传输状态变化将随泄漏辐射效应传输至远场，被图像传感器接收，表现为成像中反射光强度的变化。但是，由于表面等离激元的传输长度的影响，导致了图像的分辨率的降低。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供微纳结构成像方法及装置，用以解决现有微纳结构成像过程中由于表面等离激元的传输长度导致的图像分辨率降低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种微纳结构成像方法，包括：

将待成像微纳结构样品放置在表面等离激元激发平面上；

分别从两个或多个不同的方向入射光源并在所述微纳结构样品位置激发表面等离激元，获得对应的两个或多个微纳结构样品的成像图像；

基于所述两个或多个微纳结构样品的成像图像进行图像重建，得到微纳结构样品的成像结果。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，在图像重建后，还包括对重建得到的图像进行消噪声处理，得到微纳结构样品的成像结果，包括：

根据重建得到的图像，确定像素分割阈值；

依次判断所述微纳结构重建结果中每一像素点的像素值，若大于所述像素分割阈值，则保留；否则，将该像素点的像素值置为0。

进一步，所述图像重建，包括：

分别比较所述两个或多个微纳结构样品的成像图像中相应位置像素点的像素值大小，将最大的像素值作为所述微纳结构重建结果中对应像素点的像素值。

进一步，当分别从两个方向入射光源时，第二次光源的入射方向为第一次激光的出射方向。

本发明还提供了一种微纳结构成像装置，包括：

用于激发表面等离激元并承载待成像微纳结构样品的表面等离激元激发平面；

调控激发单元，用于调节光源入射角度，以激发表面等离激元；

图像传感器，用于当分别从两个或多个不同的方向入射光源并在所述微纳结构样品位置激发表面等离激元时，获得对应的两个或多个微纳结构样品的成像图像；

图像处理单元，用于基于所述两个或多个微纳结构样品的成像图像进行图像重建，得到微纳结构样品的成像结果。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述外界调控激发单元包括：光源发射器、扩束组合镜组、偏振片、二维线性电动平台、第一透镜、第一反射镜、第二透镜、第二反射镜、薄膜分束器、油浸物镜；