[发明专利]一种图像扫描显微成像系统及方法

权利要求书

1.一种图像扫描显微成像系统，其特征在于，包括：

激光扫描系统(1)，用于生成照明激光，所述照明激光用于扫描样品(5)；

自适应像差校正系统(2)，设置于所述激光扫描系统(1)的出射光路上，用于接收所述样品(5)因所述照明激光激发的反射光，并对所述反射光进行自适应像差校正和散射补偿；

信号探测系统(3)，设置于所述自适应像差校正系统(2)的输出光路上，用于采集经所述自适应像差校正系统(2)进行自适应像差校正和散射补偿后的反射光，并生成光电信号和图像信号；

时序控制与数据处理系统(4)，用于接收所述信号探测系统(3)生成的所述光电信号和所述图像信号，并根据所述光电信号和所述图像信号进行处理，以获得所述样品(5)的成像图像；

所述信号探测系统(3)包括图像扫描显微探测臂(301)、共焦探测臂(302)和光束路径调节机构(303)，所述光束路径调节机构(303)包括分光镜，所述光束路径调节机构(303)位于所述自适应像差校正系统(2)与所述图像扫描显微探测臂(301)之间的光路上，且所述光束路径调节机构(303)还位于所述自适应像差校正系统(2)与所述共焦探测臂(302)之间的光路上，所述光束路径调节机构(303)用于将所述反射光调节传输至所述图像扫描显微探测臂(301)和所述共焦探测臂(302)，以实现所述共焦探测臂(302)和所述图像扫描显微探测臂(301)的并行探测，所述图像扫描显微探测臂(301)用于根据所述反射光生成所述图像信号，所述共焦探测臂(302)用于根据所述反射光生成所述光电信号；

所述时序控制与数据处理系统(4)根据所述光电信号和所述图像信号进行处理包括：根据所述光电信号重构共焦图像，和根据所述图像信号进行像素重分配，以合成宽场图像，以及对合成的所述宽场图像进行去卷积操作。

2.根据权利要求1所述的图像扫描显微成像系统，其特征在于，所述共焦探测臂(302)包括光电倍增管(3021)和共焦针孔结构(3022)，所述光束路径调节机构(303)、所述共焦针孔结构(3022)和所述光电倍增管(3021)依次位于同一光路上。

3.根据权利要求1所述的图像扫描显微成像系统，其特征在于，所述自适应像差校正系统(2)包括动态光学元件(201)，所述动态光学元件(201)设置于所述激光扫描系统(1)的出射光路上，用于接收所述样品(5)因所述照明激光激发的所述反射光，所述动态光学元件(201)适于根据预设评价函数或根据波前传感器反馈的波前像差参数进行自适应像差校正和散射补偿。

4.根据权利要求3所述的图像扫描显微成像系统，其特征在于，所述自适应像差校正系统(2)还包括第一光学透镜(202)和第二光学透镜(203)，所述第一光学透镜(202)、所述动态光学元件(201)以及所述第二光学透镜(203)依次位于所述激光扫描系统(1)的出射光路上，所述第一光学透镜(202)用于调节所述照明激光的光斑尺寸，使所述照明激光的光斑尺寸与所述动态光学元件(201)的感光面相匹配，所述第二光学透镜(203)用于调节所述样品(5)因所述照明激光激发的所述反射光的光斑尺寸，使所述反射光的光斑尺寸与所述动态光学元件(201)的所述感光面相匹配。

5.根据权利要求1所述的图像扫描显微成像系统，其特征在于，所述激光扫描系统(1)还包括分光镜(104)，所述分光镜(104)位于所述自适应像差校正系统(2)与所述信号探测系统(3)之间的光路上。

6.根据权利要求1所述的图像扫描显微成像系统，其特征在于，还包括显微观察系统(6)，所述显微观察系统(6)包括管镜(601)、成像物镜(602)、目视观察系统(603)和样品载物台(604)，所述管镜(601)位于所述激光扫描系统(1)的出射光路上，用于接收所述照明激光并进行激光的无限远成像，所述成像物镜(602)用于对所述样品(5)的所述反射光进行聚焦与收集，所述样品载物台(604)用于放置所述样品(5)，所述目视观察系统(603)用于观察所述样品(5)。