一种基于卷积神经网络的单分子定位方法

    公开(公告)号:CN113838132A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202111105737.6

    申请日:2021-09-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的单分子定位方法。包括:1)计算仿真出三维粒子图像,将三维粒子图像中的粒子编码为二维矩形,得到二维矩形的参数信息。2)将步骤1)中计算仿真出的三维粒子图像和对应的二维矩形参数信息组成数据对作为训练集输入到卷积神经网络中进行学习训练,构建出三维粒子图像与二维矩形参数信息之间的映射关系,生成训练好的两者之间的映射关系的卷积神经网络模型。3)测试过程中将单分子图像输入到步骤2)中训练好的网络中,得到预测的二维矩形参数信息。4)将步骤3)中预测的二维矩形的参数信息转换为单分子图像中粒子的信息,利用单分子图像中粒子的信息进行三维重建达到单分子定位的目的。

    一种基于深度学习的畸变矫正方法

    公开(公告)号:CN113837960A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202111105885.8

    申请日:2021-09-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习提取畸变系数的畸变矫正方法,包括:1)生成畸变系数,根据畸变系数计算每个像素到图像中心的距离,从而构建出畸变图像;再进行图像大小设置,获得标准畸变图像。2)利用步骤1)构建的标准畸变图像与其对应的畸变系数对深度神经网络进行训练,构建标准畸变图像和畸变系数之间的映射关系,得到用于畸变系数提取的深度神经网络模型。3)对待矫正畸变图像进行图像大小设置,得到标准待矫正畸变图像,将标准待矫正畸变图像作为深度神经网络模型的输入,利用用于畸变系数提取的深度神经网络模型提取标准待矫正畸变图像的畸变系数。4)根据步骤3)中得到的畸变系数,使用畸变矫正模型实现标准待矫正畸变图像。

    一种纳米精度光遗传操控装置
    63.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112798563A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN201911105890.1

    申请日:2019-11-13

    Abstract: 本发明公开了一种纳米精度光遗传操控装置,包括光源一、光源二、光源三、光探测器、四分之一波片、反射镜一、第一二向色镜、第二二向色镜、第三二向色镜、振镜系统、反射镜二、反射镜三、聚焦物镜、样品台。本发明针对传统方法难以实现亚细胞尺寸下的光遗传的操控问题,提出了一种纳米精度光遗传操控装置。该装置的基本原理是通过两束光的叠加压缩光遗传光斑的尺寸,使光斑达到纳米量级,进而实现更小尺寸的细胞器间活动的操控,对亚细胞器结构的研究具有重大意义。同时,本发明利用退激活光同时控制激发光和激活光,系统架构较为简单,容易搭建。

    一种应用于4pi显微架构的多色超分辨成像系统

    公开(公告)号:CN108593620B

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN201810519407.3

    申请日:2018-05-28

    Abstract: 本发明公开了一种应用于4pi显微架构的多色超分辨成像系统,包括光源模块、样品台、上显微镜头、下显微镜头、第一四分之一波片、第二四分之一波片、第一二色镜、第二二色镜、第一光路折转匹配单元、第二光路折转匹配单元、第一变形反射镜、第二变形反射镜、第一巴俾涅补偿器、第二巴俾涅补偿器、分束器立方体、第三光路折转匹配单元、第四光路折转匹配单元、偏振分束器立方体、第十一反射镜、第十二反射镜、第九透镜、第十透镜、直角棱镜、第三二色镜、第十一透镜、第十二透镜、第一成像器件、第二成像器件。该系统利用单分子定位技术和不同荧光分子间的串扰,结合4pi显微技术实现对整个细胞的多色三维超分辨成像。

    一种聚焦可调的多焦点并行显微成像装置

    公开(公告)号:CN112099213A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN201910520729.4

    申请日:2019-06-17

    Abstract: 本发明公开了一种聚焦可调的多焦点并行显微成像装置,包括:激光器、反射镜、半波片、上物镜、电机、双层微球结构、样品台、下物镜、探测器。所述双层微球结构包括上玻片和下玻片,所述上玻片下表面、下玻片上表面分别有利用聚焦离子束刻蚀的环状排列的第一层微球和第二层微球,第一层微球和第二层微球结构完全一致;所述上玻片与一个电机相连,通过控制电机可使上玻片绕轴转动,改变双层微球结构之间的夹角,从而改变多焦点的焦距,多焦点并行工作,完成样品轴向的扫描。本发明结构简单,搭建方便,轴向焦点可调,多焦点并行扫描,提高了在样品厚度方向的扫描速度,减弱了光漂白。

    一种镜头像差仿真及优化方法

    公开(公告)号:CN111507049A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010484612.8

    申请日:2020-06-01

    Abstract: 本发明公开了一种镜头仿真及优化方法,包括:1)计算偏离轴上图像点的波前差函数W,建立波前差与出射角θ之间的函数关系。2)根据计算出的波前差W,建立孔径函数P与波前差W的函数关系。3)通过对孔径函数P与P*的张量积运算,得到光学传递函数H的表达式,对光学传递函数H与H*的张量积运算取傅里叶逆变换并进行平方运算,得到点扩散函数h的函数表达式。4)通过计算携带像差的镜头在焦平面处每一像素点的点扩散函数,将点扩散函数与该点无像差图像进行卷积运算,仿真出该镜头拍摄的携带像差的图像。5)将仿真出的携带像差的图像和其对应的原始的无像差图像作为输入送到卷积神经网络中,对初始的卷积神经网络进行训练,建立波前像差与赛德尔多项式的匹配模型作为输出,然后运用训练好的卷积神经网络对模拟出携带像差的图像进行预测,获得对应的像差校正后的高质量图像,从而达到校正图像像差的目的。

    一种补偿任意光学相位延迟的波片组设计方法

    公开(公告)号:CN107102436B

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201710332040.X

    申请日:2017-05-10

    Inventor: 李旸晖 周辉 来邻

    Abstract: 本发明公开了一种补偿任意光学相位延迟的波片组设计方法,包括:1)将波片组置于待补偿光学相位延迟的光学系统光路的前端或后端;2)以待补偿光学相位延迟的光学系统作参考,光学系统的快轴方向为横坐标,建立笛卡尔坐标系;3)将相应琼斯矩阵依次左乘,得到经波片组调制后的光学系统的琼斯矩阵;4)将相应琼斯矢量依次左乘,得到出射光波的琼斯矢量;5)将调制后的出射光波的琼斯矢量与所需出射光波偏振态对应的琼斯矢量进行比较,计算出需要调节的波片组中各个波片跟参考坐标系横坐标夹角;6)根据计算出的波片组中各个波片跟参考坐标系横坐标夹角,转动波片组中各个波片,完成对待补偿光学相位延迟光学系统产生的光学相位延迟的补偿。

    一种结合光镊功能的扩展焦深显微成像系统

    公开(公告)号:CN108051909A

    公开(公告)日:2018-05-18

    申请号:CN201711159419.1

    申请日:2017-11-20

    Inventor: 李旸晖 周辉 王乐

    CPC classification number: G02B21/002 G02B21/0048 G02B21/0076 G02B21/008

    Abstract: 本发明公开了一种结合光镊功能的扩展焦深显微成像系统,包括:第一激光器、第一反射镜、第一分光镜、第一透镜、第二透镜、第一声光偏转器、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第二声光偏转器、第六透镜、第二分光镜、第一二色镜、第二二色镜、第一物镜、样品台、第二物镜、第三二色镜、第三分光镜、第四分光镜、第五分光镜、第一四象限位置探测器、第二四象限位置探测器、位置探测器、LED光源、第一探测器、第二激光器、第一柱面透镜、柱面透镜组、第四二色镜、扫描振镜、第一望远系统、电控透镜、第二望远系统、第二反射镜、第三望远系统、狭缝、第三反射镜、第二柱面透镜、第二探测器。系统利用电控透镜扫描不同焦深平面,无机械振动且成像质量高。

    一种基于4Pi显微镜架构的显微镜头与样品锁定系统

    公开(公告)号:CN105954862B

    公开(公告)日:2018-03-30

    申请号:CN201610546464.1

    申请日:2016-07-08

    Abstract: 本发明公开了一种基于4Pi显微镜架构的显微镜头与样品锁定系统,包括激光器、第一透镜、第一偏振分束镜、第二偏振分束镜、第一二色镜、上显微镜头、样品台、下显微镜头、第二二色镜、第二透镜、柱面镜、第一CMOS照相机、偏心孔径光阑、第一反射镜、第三透镜、第二反射镜、第二CMOS照相机;本发明不改变4Pi显微镜的原有架构,利用二色镜将聚焦锁定系统引入整个4Pi系统中,可以实现对双镜头相对位置以及镜头与样品相对位置的实时锁定,整个聚焦锁定系统十分紧凑。本发明可以克服4Pi显微系统中上下镜头单独成像的造成的差异,避免传统4Pi显微镜中后期图像处理所导致的图像失真的问题,工作精度高。

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