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公开(公告)号：CN111694016B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202010490965.9
申请日：2020-06-02
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出了一种非干涉合成孔径超分辨成像重构方法：以圆形采样方案采集待测目标的低分辨率图像；对低分辨率图像进行配准和裁剪，随后对裁剪出来的方形图像进行去噪处理；将拍摄到的中心子孔径的低分辨率图像进行插值放大作为初始高分辨率图像；从高分辨率频谱上截取相应的子孔径，并用模拟退火算法校正当前子孔径的位置；利用基于自适应步长的最优化求解算法对当前子孔径的频谱和孔径函数进行更新，获得待测目标的高分辨率频谱信息。本发明使用圆形采样方案，显著提高了图像采集效率，在重构过程中使用模拟退火算法对子孔径的定位误差进行校正，使用最优化求解算法对子孔径进行更新，极大提高重构结果精度。
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公开(公告)号：CN114965470A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210545129.5
申请日：2022-05-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非干涉合成孔径的光强传输衍射层析显微成像方法，通过采集不同照角度下的轴向离焦强度堆栈，在光强频谱上执行半空间傅里叶滤波或等效的三维希尔伯特变换，结合非干涉合成孔径，从而实现了基于非干涉测量下无需满足匹配照明条件的衍射层析成像。由于固有的合成孔径优势，使得成像分辨率达到非相干成像衍射极限，获得了高分辨率成像结果。采用非干涉测量，成像光路简单，光学路径稳定，成像结果不受散斑和寄生干涉影响，并且可高度兼容传统明场显微镜结构。
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公开(公告)号：CN107564068B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201710711090.9
申请日：2017-08-18
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06T7/80
Abstract: 本发明公开了一种针对孔径编码超分辨光学传递函数的标定方法，首先利用计算机编程生成编码矩阵，然后将得到的编码矩阵作为孔径编码图案，在LCOS空间光调制器上显示，在已知物体亚像素移动步长的情况下，利用孔径迭代算法标定每个编码矩阵对应的OTF，最后在物体亚像素移动步长未知的情况下，标定出物体的亚像素位移。本发明可以精确标定出物体的亚像素位移，故可以保证重构出的光学系统实际OTF的准确性，从而避免由于光学系统误差导致的超分辨率重构质量下降。
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公开(公告)号：CN108200687B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201711477252.3
申请日：2017-12-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于FPGA的可编程LED阵列显微照明控制方法，首先基于FPGA的串口接收与译码电路设计，根据控制指令现场计算出用于可编程LED阵列显示的图形基本数据，进行圆域的确定、圆内亮度呈标准正态分布、颜色区域的划分，然后将数据分类存储于FPGA的片内双口RAM中，并根据可编程LED阵列的扫描位置读出存储于FPGA片内双口RAM中的显示数据，最后利用FPGA快速地并行驱动使用多行扫描，RGB三通道分开的可编程LED阵列，显示输出的数据。本发明节省了大量的外部存储设备，使用FPGA驱动可编程LED阵列，实现图形的显示与驱动电流的PWM调制。
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公开(公告)号：CN107272178B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201710660630.5
申请日：2017-08-04
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于半环状LED照明的差分相衬显微成像方法，首先利用弱物体近似，推导在部分相干照明成像系统中弱物体的光学传递函数表达式；计算半环状照明下差分相衬成像的相位传递函数；在LED阵列上依次显示两个不同方向上的环状照明图案，并且产生同步触发信号至相机；改变环状照明图案方向，并且产生同步触发信号至相机，在不同方向上的环状照明图案对应的触发信号下，相机采集一系列强度图像；由差分相衬成像计算公式即可计算出在不同方向下的差分相衬图像，从而实现在上下左右及各个不同方向上实现差分相衬成像。本发明可对差分相衬图像中相位的低频进行提升，使差分相衬图像的凹凸感更强，增强了图像的成像质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106127767B
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201610470536.9
申请日：2016-06-24
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种针对傅立叶叠层显微成像技术的位置校正方法，首先摄一组低分辨率图像，对物体的高分辨率频谱进行初始化，并初始化迭代次数j＝1；计算第j次迭代的更新范围Sj；对更新范围Sj内的所有图像进行更新，更新前利用模拟退火法校正每幅图像对应的频谱孔径位置；第j次迭代完成后，利用非线性回归法更新LED阵列的位置参数，重新对物体的高分辨率频谱进行初始化；j＝j+1，若更新范围Sj不包含所有图像，回到迭代步骤，当更新范围Sj包含所有图像以后，执行下一步；继续迭代至少3次，每次迭代完不进行频谱初始化，最终获得物体的高分辨率光强和相位图。本发明避免了LED阵列定位误差对重构结果的影响，提高了傅立叶叠层显微成像技术重构的图像质量。
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公开(公告)号：CN109580457A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811292260.5
申请日：2018-11-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01N15/14
Abstract: 本发明公开了一种基于LED阵列编码照明的三维衍射层析显微成像方法，首先采集原始强度图像，通过移动载物台或利用电控变焦透镜采集在不同离焦位置下的三组强度图像堆栈，然后通采集待测物体在不同离焦位置下的强度图像堆栈，对任意形状照明的显微成像系统的三维相位传递函数进行推导，得到在不同相干系数下的圆形和环状照明下显微系统的三维相位传递函数，并对三维衍射层析定量折射率反卷积重构，对三维散射势函数进行逆傅里叶变换，将散射势函数转换为折射率分布，即可得到被测物体的定量三维折射率分布。本发明实现了对细胞、微小生物组织等样品高分辨率高信噪比三维衍射层析显微成像。
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公开(公告)号：CN105424561B
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201510945425.4
申请日：2015-12-16
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01N15/02
Abstract: 本发明公开了一种基于LED光源的无透镜粒子显微定位装置及其方法，LED光源、样品摆放槽、CMOS或CCD相机传感器，两个以上的LED光源设置在样品摆放槽上方不同的位置，实现不同的角度对样品进行照射；样品摆放槽设置在相机传感器的上方，样品摆放槽的下表面与相机传感器之间的距离尽量小，且两者保持平行以保证干涉图像质量。本发明的装置结构简单，兼具快速准确，简洁高效并且成本低；通过数值传播与判定法法实现粒子位置与尺寸信息提取还原，实时记录多粒子信息，实现了粒子追踪。
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公开(公告)号：CN108169173A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711484784.X
申请日：2017-12-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明公开了一种基于LED阵列照明的大视场高分辨三维傅里叶叠层衍射层析显微成像方法，首先进行原始强度图像采集，根据LED阵列中每颗LED在空间中的坐标位置计算出在照明系统中每个LED灯对应的入射光的空间频率，然后初始化被测物体的大视场高分辨三维频谱，且该初始化矩阵满足每个方向上的最小采样数与最终的成像分辨率要求，并将每个照明角度下所拍摄的强度图像迭代至初始化的三维频谱中，并进行多轮迭代，迭代得出被测物体的三维频谱，并将该三维频谱变换至空域，最终得到被测的三维物体大视场高分辨的折射率信息分布。本发明无须采用高放大倍率的物镜，在保证较大的成像视场前提下也可达到较高的重构分辨率。
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公开(公告)号：CN107966212A
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201711484824.0
申请日：2017-12-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01J9/00
Abstract: 本发明公开了一种非均匀性光强下光强传输方程的无边界误差求解方法，该方法首先初始化光强的轴向微分以及相位值，然后计算得到的非精确的相位值以及其所对应的光强轴向微分值，获得当前迭代后的光强轴向微分值与上一轮的光强轴向微分值之间的残差，每次迭代完成后，判断光强轴向微分误差以及所对应的相位残差是否足够小，当满足停止迭代条件时，得到的相位值就是所求的精确相位值，能够准确的求解在非均匀光强下的光强传输方程，稳定并且精确地获得待测物体相位。本发明能够高效准确地求解出相位值，降低了传统方法采用Teague辅助函数所引起的求解误差(称为相位差异)，尤其是在边界处求得的相位误差。
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