一种快速宽视场体全息荧光显微成像系统

    公开(公告)号:CN105352923B

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201510677352.5

    申请日:2015-10-19

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及种快速宽视场体全息荧光显微成像系统,其特征在于:它包括激光光源、二向色分光镜、显微物镜、MEMS微反射镜阵列器件、体全息光栅器件、成像透镜和图像探测器阵列;激光光源发射照明光波到二向色分光镜;二向色分光镜将照明光波通过显微物镜照射成像目标,成像目标发出的荧光经显微物镜返回二向色分光镜,显微物镜将荧光经投射到MEMS微反射镜阵列器件;MEMS微反射镜阵列器件根据成像光谱的中心波长以及体全息光栅器件的布拉格特性参数对位于不同位置的光波进行角度编码进而控制成像光束的偏转方向,经偏转后的成像光束以匹配角度入射到体全息光栅器件;体全息光栅器件对经过空间角度编码后的入射光进行衍射,衍射光由MEMS微反射镜解码阵列器件解码后经成像透镜成像到图像探测器阵列。

    一种动态荧光分子断层图像的重建方法

    公开(公告)号:CN103188989B

    公开(公告)日:2015-05-27

    申请号:CN201280002807.8

    申请日:2012-04-28

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 白净 刘欣 张宾

    CPC classification number: G06T11/006 G01N21/64 G06T2211/412

    Abstract: 本发明涉及一种动态荧光分子断层图像的重建方法,包括以下步骤:1)设置一小动物诱发荧光分子成像系统;2)采用所述系统,在不同时间点全角度、等间隔采集反映荧光探针在成像对象体内代谢分布的荧光投影图像,并将采集图像存储为输入矩阵u;3)根据u生成KL变换矩阵A;4)求解输入矩阵u经KL变换后的数据5)获取经KL变换后需要进行3D重建的L′个KL分量;6)根据光场分布函数Φx和格林函数G生成权重矩阵W1;7)根据公式采用3D FMT重建方法对每一个KL分量分别进行3D重建;8)对KL分量的重建结果进行逆KL变换,得到4D荧光断层序列。本发明可以广泛应用于动态荧光分子图像的重建过程中。

    一种大数据量荧光分子断层成像重建方法

    公开(公告)号:CN102871646B

    公开(公告)日:2014-09-10

    申请号:CN201210293156.4

    申请日:2012-08-16

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种大数据量荧光分子断层成像重建方法,包括以下步骤:采用的全角度自由空间FMT成像系统采集待成像物体的荧光图像和白光图像;采用边缘检测方法提取每一幅白光图像中待成像物体的边界轮廓线,得到投影轮廓线图像;对每一幅投影轮廓线图像均采用滤波反投影方法依次进行反投影得到待成像物体的三维轮廓图像;采用有限元方法求解扩散方程的格林函数;将每一幅荧光图像划分为若干相同大小的子荧光图像;采用所求得的格林函数建立每一个子荧光图像所对应的子系统方程;对每一幅荧光图像划分的每一子荧光图像所对应的子系统方程压缩后依次按行排列得到压缩系统方程;求解压缩系统方程得到待成像体内的荧光标记物分布。本发明可以广泛应用于大数据量的荧光分子断层成像重建中。

    一种全息荧光分子成像系统及方法

    公开(公告)号:CN103284696A

    公开(公告)日:2013-09-11

    申请号:CN201310248708.4

    申请日:2013-06-21

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种全息荧光分子成像系统及方法,该系统包括一用来放置待成像物体的实验平台,一设置于所述实验平台一侧的激发光照明单元,一设置于所述实验平台另一侧的CCD检测装置,以及一连接所述激发光照明单元和CCD检测装置的计算机,其特征在于,在所述实验平台和CCD检测装置之间设置有一全息荧光滤波单元。本发明采用全息荧光滤波单元作为空间滤波和光谱滤波器件,从而使得CCD检测装置可以同时直接获得二维或三维的荧光标记物的空间分布影像和丰富的多光谱荧光信息,因而不需要复杂的图像重建算法和耗时的复杂扫描。

    一种动态荧光分子断层图像的重建方法

    公开(公告)号:CN103188989A

    公开(公告)日:2013-07-03

    申请号:CN201280002807.8

    申请日:2012-04-28

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 白净 刘欣 张宾

    CPC classification number: G06T11/006 G01N21/64 G06T2211/412

    Abstract: 本发明涉及一种动态荧光分子断层图像的重建方法,包括以下步骤:1)设置一小动物诱发荧光分子成像系统;2)采用所述系统,在不同时间点全角度、等间隔采集反映荧光探针在成像对象体内代谢分布的荧光投影图像,并将采集图像存储为输入矩阵u;3)根据u生成KL变换矩阵A;4)求解输入矩阵u经KL变换后的数据5)获取经KL变换后需要进行3D重建的L′个KL分量;6)根据光场分布函数Φx和格林函数G生成权重矩阵W1;7)根据公式采用3D FMT重建方法对每一个KL分量分别进行3D重建;8)对KL分量的重建结果进行逆KL变换,得到4D荧光断层序列。本发明可以广泛应用于动态荧光分子图像的重建过程中。

    一种可空间编码的并行激发系统及方法

    公开(公告)号:CN102036602B

    公开(公告)日:2012-09-05

    申请号:CN201080000866.2

    申请日:2010-03-02

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: G01D5/34715 G01N21/253

    Abstract: 本发明涉及一种可空间编码的并行激发系统及方法,其特征在于:它包括一由若干单点激发光源排列成的并行激发阵列和一空间编码控制系统;空间编码控制系统包括微控制器、驱动模块、开关控制模块、输出光功率控制模块和激发时间控制模块;其中,开关控制模块控制各单点激发光源的打开或关闭;输出光功率控制模块控制各单点激发光源的输出光功率;激发时间控制模块控制各单点激发光源工作的时间;开关控制模块、输出光功率控制模块和激发时间控制模块对微控制器进行参数设置;微控制器根据相应的参数设置,通过驱动模块对并行激发阵列中各单点激发光源进行工作状态设置,从而实现空间编码控制系统对并行激发阵列的空间编码。本发明具有灵活、高效、使用方便、成像时间和空间分辨率高的优点,适用范围广。

    一种可空间编码的并行激发系统及方法

    公开(公告)号:CN102036602A

    公开(公告)日:2011-04-27

    申请号:CN201080000866.2

    申请日:2010-03-02

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: G01D5/34715 G01N21/253

    Abstract: 本发明涉及一种可空间编码的并行激发系统及方法,其特征在于:它包括一由若干单点激发光源排列成的并行激发阵列和一空间编码控制系统;空间编码控制系统包括微控制器、驱动模块、开关控制模块、输出光功率控制模块和激发时间控制模块;其中,开关控制模块控制各单点激发光源的打开或关闭;输出光功率控制模块控制各单点激发光源的输出光功率;激发时间控制模块控制各单点激发光源工作的时间;开关控制模块、输出光功率控制模块和激发时间控制模块对微控制器进行参数设置;微控制器根据相应的参数设置,通过驱动模块对并行激发阵列中各单点激发光源进行工作状态设置,从而实现空间编码控制系统对并行激发阵列的空间编码。本发明具有灵活、高效、使用方便、成像时间和空间分辨率高的优点,适用范围广。

    一种用于乳腺组织近红外检测的探头

    公开(公告)号:CN101390749B

    公开(公告)日:2011-01-26

    申请号:CN200810225445.4

    申请日:2008-10-31

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 白净 陈延平 冯宇

    Abstract: 一种用于乳腺组织近红外检测的探头,属于乳腺组织近红外检测技术领域,其特征在于,在光源和光电探测器有一个用滑线电阻制的位移探测器,该滑线电阻的动端经引线连接到一个光电探测器的外壳上,而该滑线电阻的一个固定端连接到所述光源的外壳上,或者把该滑线电阻的动端连接到光源的外壳上,而固定端连接到光电探测器的上,随着所述光源和所述光电探测器之间直线距离的改变,所述动端在该滑线电阻上相应地移动。

    可留置的荧光显微内窥成像系统及成像方法

    公开(公告)号:CN101609207B

    公开(公告)日:2011-01-05

    申请号:CN200910088995.0

    申请日:2009-07-17

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 白净 陈颀潇 毛硕

    Abstract: 可留置的荧光显微内窥成像系统属于荧光显微技术领域,介入和留置部,是一个自聚焦透镜,插入活体动物的微创口内;激发光和荧光传递部,由光纤连接装置、传像光纤束、光纤束固定装置依次连接而成,该传像光纤束前端面与组织内被观察区域,相对于自聚焦透镜共轭;荧光拍摄部,依次由沿荧光发射主轴水平排列的显微物镜、二向色镜、荧光滤光片、及CCD器件组成,CCD器件与传像光纤束后端面相对于显微物镜共轭;激发光产生部,由光源、激发光滤光片、透镜组依次构成,激发光主轴与荧光发射光主轴正交,且均与二向色镜成45度角。本发明具有:易于实现高速视频采集,以观察荧光标记目标的动态变化,也可长时间对活体动物同一位置进行连续观察。

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