[发明专利]估计STED分辨率的方法和设备

权利要求书

1.一种用于估计受激发射损耗显微术（STED）分辨率的方法，包括以下步骤：

从视场生成表示参考图像的第一帧（F0），所述参考图像（F0）具有预定参考分辨率，

从相同的视场生成表示STED图像的至少一个第二帧（F1-FN），所述STED图像具有待估计的STED分辨率，

通过将具有至少一个拟合参数的卷积核应用于第二帧（F1-FN）来模糊所述第二帧（F1-FN），

确定卷积核的拟合参数的优化值，对于所述优化值，所述第一帧和模糊的所述第二帧之间的差被最小化，以及

基于所述拟合参数的优化值和所述预定参考分辨率估计所述STED分辨率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是共焦图像，并且其中，所述预定参考分辨率是预定共焦分辨率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STED分辨率是基于所述预定参考分辨率与所述拟合参数的优化值之间的差来确定的，或者其中，所述STED分辨率是基于所述预定参考分辨率的平方和所述拟合参数的优化值的平方之间的差来确定的。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述卷积核由高斯核或由基于球贝塞尔函数的核或由基于艾里函数的核表示，核的宽度表示所述拟合参数。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述预定参考分辨率仅取决于用于生成所述参考图像的光学系统（126）的光学参数。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，从所述第二帧（F1-FN）确定信噪比，并且依据所述信噪比校正所述STED分辨率。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，从一个第二帧（F1-FN）生成多个降采样帧（F11-F14，F21-F24，…，FN1-FN4），所述降采样帧（F11-F14，F21-F24 ....，FN1-FN4）具有不同的信噪比，所述不同的信噪比是从所述第二帧（F1-FN）的信噪比得出的，

其中，针对所述多个降采样帧（F11-F14，F21-F24…，FN1-FN4）中的每一个执行估计STED分辨率的步骤，以及

其中，基于为所述多个降采样帧（F11-F14，F21-F24…，FN1-FN4）估计的所述多个STED分辨率，确定经信噪比校正的STED分辨率。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述至少一个第二帧包括多个第二帧（F1-FN），

其中，针对所述多个第二帧（F1-FN）中的每一个执行模糊、确定拟合参数的优化值以及估计STED分辨率的步骤，以及

其中，基于所述多个估计的STED分辨率来确定最终的STED分辨率。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，基于估计的STED分辨率来确定STED点扩散函数。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于参考点扩散函数对表示所述参考图像的所述第一帧（F0）执行去卷积和/或基于STED点扩散函数对表示所述STED图像的所述至少一个第二帧（F1-FN）执行去卷积。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述第一帧（F0）和所述至少一个第二帧（F1-FN）是从单个图像采集中生成的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，通过应用根据光子在光检测器（128）上的到达时间分类光子的时间选通检测来执行图像采集。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，当生成所述第二帧（F1-FN）时，使用连续波激光器或脉冲激光器来发射损耗光（L2）。