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摘要:相位显微成像技术在生物细胞形态观察和类别识别中有着重要的应用.基于稳定性强的共光路系统,提出了一种利用反射镜将光束一分为二,然后重叠,产生共光路干涉的方法,该方法利用光束的几何放大作用,免加载显微物镜,即可将干涉图像放大在成像屏上,且通过调节反射镜的角度,实现同轴、离轴和微轻离轴相位显微成像,对图像进行相位恢复处理后,可了解相位样品的形态结构,理论和实验结果表明该方法可行,为生物细胞相位显微成像新技术的开发研究提供了一种方法....
摘要:针对提高反射相位延迟测量速度和精度的应用需求,研发了一种以起偏器-棱镜-检偏器(PPA)为光路结构的测量系统,基于最小二乘法,给出了无需知道初始检偏角可对所采集的光强分布点进行二元线性拟合的方法,进而提出了对不同起偏角情况下所采集的两组光强分布点进行多次拟合、逼近求交得到反射相位延迟量的方法.该方法在反射相位延迟的测量过程中,无需精确设置光学元件的方位角,可利用软件系统完成光强分布点的采集及其计算机数值计算处理,所有的测量操作可控制在15s内完成,实验结果表明:反射相位延迟测量结果的误差为0.005 rad,重复性为0.0016 rad....
[硕士论文] 陈映洲
物理电子学 江苏大学 2016(学位年度)
摘要:细胞作为生命有机体构成和生命活动的基本组成单位,其形态结构复杂多样,功能多种多样,能准确而及时地反映生物体的各项基能情况。细胞的识别和分析在多个科学领域受到越来越多的关注,尤其在生物医学方面,研究疾病的发病机制,诊断疾病以及评估治疗效果,都依赖于对生物细胞的检测和研究。近年来,多种数字定量相位显微技术发展迅速,因其快速、可定量、非侵入等巨大优势在生物细胞形态测量方面得到了广泛的应用。光路的稳定性、精确性和光信息提取的呈现方式是影响光学生物细胞检测的主要原因之一。因此、对生物细胞相位成像技术改进和提高,以获得高稳定性、高精确性的研究是一项十分有意义的工作。
  本文对细胞相位显微检测技术的几种典型光路进行特征分析,研究其光路结构和主要使用的光学器件,发现好的实验结果并不一定需要好的实验平台和高成本的光学器件。基于马赫-曾德尔干涉光路应用的普遍性,对传统马赫-曾德尔光路下的相位显微成像进行了动态仿真实验,并且设计搭建了两种结构不尽相同的马赫-曾德尔相位显微光路,开展了比较性研究,仿真结果和实验结果均表明了简单的实验结构获得的结果并不一定差。
  本文依据相位显微成像技术对简单性、低成本、高稳定性的需求,应用典型相位显微光路的基础结合几何光学的知识,设计了一款免显微物镜共光路的相位显微方法。该方法只需简单的光学器件,如透镜、反射镜,实验操作简单。并采用了共光路形式,避免了物参异路对实验结果产生的噪声等误差。根据所设计的免显微物镜共光路相位显微方法,搭建验证性实验光路,得到干涉图。与基于马赫-曾德尔光路实验获得的实验结果比较,验证了本方法的可行性和高效性。实验结果在生物细胞形态结构的重建方面具有很好的应用价值,为后期更加深入的研究提供了探究思路。
摘要:定量相位成像可对透明均质的样品成像获得其定量相位数据和物理厚度信息,但是难以直接获得样品的三维形态分布.对此,提出一种简单的方法,从两个相互垂直的方向对样品进行定量相位成像,根据相位数据进行解包,应用Canny方法从解包相位中提取投影面的轮廓线并拟合,确定轮廓线的中心轴与旋转轴后,利用曲线180°旋转操作,可快速重构样品的三维表面.对均质淋巴细胞和红细胞模型应用本方法开展数值仿真实验,成功地重建了模型的三维表面,从而证实了本方法的准确性和可行性....
[专利] 发明专利 CN201410355040.8
江苏大学 2014-10-22
摘要:本发明公开了一种基于共光路系统下的相位显微干涉成像系统及方法,充分利用共轴系统的稳定性,将样品放在经过扩束准直的光束中,物光与参考光共光路,一可旋转角度的反射镜将参考光束改变方向,使物光与参考光束重迭相遇,变化反射镜角度可产生对应的同轴、离轴和轻微离轴干涉,其相位干涉图经后置显微镜显微放大后在CCD传感器上产生数字干涉图像。对此干涉图像进行相应的相位恢复和解构运算可得到相位体样品的空间结构形态。本发明在使用过程中有效地减少测量过程中产生的噪音,并且通过改变可旋转反射镜的角度,改变物光束和参考光束之间的夹角,适用于相位体的干涉相位显微成像,其中包括传统的同轴干涉、离轴干涉以及轻微离轴干涉,特别适用于生物细胞形态检测与特征识别的科学研究和临床应用领域。
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