白光衍射相位成像光晕效应消除方法研究
发布时间：2021-06-18 10:38
衍射相位显微术（Diffraction Phase Microscopy,DPM）是一种高精度相位成像技术,它综合了定量相位成像技术的无标记、非接触、全场定量测量的成像特点,能够准确地获取被测显微样品的相位信息。同时,DPM利用衍射光栅、4f透镜系统、滤波器和相机,形成了紧凑的共路径Mach-Zehnder干涉仪,相比于传统的非共路Mach-Zehnder干涉仪,该光路中物光与参考光经过相同的光学元件,提高了系统稳定性,明显降低了时间噪声。而且搭建的光路系统满足离轴全息的记录条件,因此只需捕获单帧全息图就能实现物体相位图像的重建,以致成像速度快,有利于样品动态特性的测量。衍射相位成像技术最初是采用激光作为照明光源。由于激光的高相干性,导致了激光散斑噪声的产生,降低了相位像的质量。当采用白光照明衍射相位成像系统时,相干长度非常短,可以避免由光源相干性导致的相干噪声,相比于激光衍射相位成像系统具有更高的时空敏感性。因此,白光衍射相位成像技术在细胞成像、无损检测、材料表征等方面有着极其广泛的应用。虽然白光衍射相位成像技术具有很高的时空灵敏性,但是白光衍射相位成像系统采用扩展的白光光源照明,照...
【文章来源】：浙江师范大学浙江省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
希尔伯特变换方法的示意图
27第四章白光衍射相位像光晕效应消除实验结果本章基于白光衍射相位成像的理论基础，搭建了成像光路系统，并测试了系统的空间噪声和时间噪声，证实该系统具有高质量的相位成像能力。制备了聚苯乙烯微球样品和人体血红细胞样品，并对其成像，获得了准确的定量相位像。但其周围出现阴影，即存在光晕效应。利用我们第三章提出的光晕消除方法原理，分别处理实验测相位像，去除光晕效应。4.1白光衍射相位成像实验系统实验搭建的白光衍射相位成像系统的光路示意图如图4.1所示，它由两部分组成，即显微镜系统和4f系统。显微镜选用的是奥林巴斯显微镜的明场模式，照明光源是额定功率为100瓦的卤素灯，显微物镜的放大倍数是40倍，数值孔径是0.75。4f系统是由两个傅里叶透镜和一个滤波器组成的，在4f系统中光栅位于第一块傅里叶透镜L1的前焦平面，也就是显微镜输出的像平面，相机CCD位于第二块傅里叶透镜L2的后焦平面，透镜L1的后焦平面和透镜L2的前焦平面重合，这个重合平面是傅里叶平面，由矩形孔和圆形孔组成的滤波器就位于该平面。图4.1白光照明的衍射相位成像系统的光路示意图f1f1f2f2SamplePlaneGratingFourierplaneCCDCondenserlensObjectiveTubelensL1L2HalogenlampCondenserBackfocalPlaneMirrorAperture
27第四章白光衍射相位像光晕效应消除实验结果本章基于白光衍射相位成像的理论基础，搭建了成像光路系统，并测试了系统的空间噪声和时间噪声，证实该系统具有高质量的相位成像能力。制备了聚苯乙烯微球样品和人体血红细胞样品，并对其成像，获得了准确的定量相位像。但其周围出现阴影，即存在光晕效应。利用我们第三章提出的光晕消除方法原理，分别处理实验测相位像，去除光晕效应。4.1白光衍射相位成像实验系统实验搭建的白光衍射相位成像系统的光路示意图如图4.1所示，它由两部分组成，即显微镜系统和4f系统。显微镜选用的是奥林巴斯显微镜的明场模式，照明光源是额定功率为100瓦的卤素灯，显微物镜的放大倍数是40倍，数值孔径是0.75。4f系统是由两个傅里叶透镜和一个滤波器组成的，在4f系统中光栅位于第一块傅里叶透镜L1的前焦平面，也就是显微镜输出的像平面，相机CCD位于第二块傅里叶透镜L2的后焦平面，透镜L1的后焦平面和透镜L2的前焦平面重合，这个重合平面是傅里叶平面，由矩形孔和圆形孔组成的滤波器就位于该平面。图4.1白光照明的衍射相位成像系统的光路示意图f1f1f2f2SamplePlaneGratingFourierplaneCCDCondenserlensObjectiveTubelensL1L2HalogenlampCondenserBackfocalPlaneMirrorAperture
【参考文献】：
期刊论文
[1]卤素灯照明光栅衍射共路数字全息显微定量相位成像[J]. 张佳恒,马利红,李勇,金洪震. 中国激光. 2018(06)
[2]结合小波框架与TV的一个正则化方法[J]. 刘通,崔卓须. 数学杂志. 2018(04)
[3]基本解法求解反问题的正则化方法[J]. 杨振,张耀明,周爱华,潘月君. 山东理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[4]关于不适定问题的迭代Tikhonov正则化方法[J]. 张路寅,张玉海,钱坤明. 山东大学学报(理学版). 2011(04)
本文编号：3236515
【文章来源】：浙江师范大学浙江省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
希尔伯特变换方法的示意图
27第四章白光衍射相位像光晕效应消除实验结果本章基于白光衍射相位成像的理论基础，搭建了成像光路系统，并测试了系统的空间噪声和时间噪声，证实该系统具有高质量的相位成像能力。制备了聚苯乙烯微球样品和人体血红细胞样品，并对其成像，获得了准确的定量相位像。但其周围出现阴影，即存在光晕效应。利用我们第三章提出的光晕消除方法原理，分别处理实验测相位像，去除光晕效应。4.1白光衍射相位成像实验系统实验搭建的白光衍射相位成像系统的光路示意图如图4.1所示，它由两部分组成，即显微镜系统和4f系统。显微镜选用的是奥林巴斯显微镜的明场模式，照明光源是额定功率为100瓦的卤素灯，显微物镜的放大倍数是40倍，数值孔径是0.75。4f系统是由两个傅里叶透镜和一个滤波器组成的，在4f系统中光栅位于第一块傅里叶透镜L1的前焦平面，也就是显微镜输出的像平面，相机CCD位于第二块傅里叶透镜L2的后焦平面，透镜L1的后焦平面和透镜L2的前焦平面重合，这个重合平面是傅里叶平面，由矩形孔和圆形孔组成的滤波器就位于该平面。图4.1白光照明的衍射相位成像系统的光路示意图f1f1f2f2SamplePlaneGratingFourierplaneCCDCondenserlensObjectiveTubelensL1L2HalogenlampCondenserBackfocalPlaneMirrorAperture
27第四章白光衍射相位像光晕效应消除实验结果本章基于白光衍射相位成像的理论基础，搭建了成像光路系统，并测试了系统的空间噪声和时间噪声，证实该系统具有高质量的相位成像能力。制备了聚苯乙烯微球样品和人体血红细胞样品，并对其成像，获得了准确的定量相位像。但其周围出现阴影，即存在光晕效应。利用我们第三章提出的光晕消除方法原理，分别处理实验测相位像，去除光晕效应。4.1白光衍射相位成像实验系统实验搭建的白光衍射相位成像系统的光路示意图如图4.1所示，它由两部分组成，即显微镜系统和4f系统。显微镜选用的是奥林巴斯显微镜的明场模式，照明光源是额定功率为100瓦的卤素灯，显微物镜的放大倍数是40倍，数值孔径是0.75。4f系统是由两个傅里叶透镜和一个滤波器组成的，在4f系统中光栅位于第一块傅里叶透镜L1的前焦平面，也就是显微镜输出的像平面，相机CCD位于第二块傅里叶透镜L2的后焦平面，透镜L1的后焦平面和透镜L2的前焦平面重合，这个重合平面是傅里叶平面，由矩形孔和圆形孔组成的滤波器就位于该平面。图4.1白光照明的衍射相位成像系统的光路示意图f1f1f2f2SamplePlaneGratingFourierplaneCCDCondenserlensObjectiveTubelensL1L2HalogenlampCondenserBackfocalPlaneMirrorAperture
【参考文献】：
期刊论文
[1]卤素灯照明光栅衍射共路数字全息显微定量相位成像[J]. 张佳恒,马利红,李勇,金洪震. 中国激光. 2018(06)
[2]结合小波框架与TV的一个正则化方法[J]. 刘通,崔卓须. 数学杂志. 2018(04)
[3]基本解法求解反问题的正则化方法[J]. 杨振,张耀明,周爱华,潘月君. 山东理工大学学报(自然科学版). 2015(06)
[4]关于不适定问题的迭代Tikhonov正则化方法[J]. 张路寅,张玉海,钱坤明. 山东大学学报(理学版). 2011(04)
本文编号：3236515
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