[发明专利]一种压缩高光谱显微成像的系统及方法

权利要求书

1.一种压缩高光谱显微成像的系统的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)激光器发出激光射到衰减片上激发待成像样品，使待成像样品发出微弱光子流；

(2)FPGA控制模块向电动位移平台输出位置坐标，电动平移台收到位置坐标后，平移待成像样品到激发点；

(3)待成像样品发出的微弱光经透镜汇聚后进入光栅，经过光栅色散后的微弱光子流，进入数字微镜器件；

(4)FPGA控制模块加载测量矩阵到数字微镜器件，数字微镜器件进行空间光调制后的反射光通过会聚透镜汇聚到单光子探测模块上；

(5)单光子探测模块产生离散的单光子脉冲，并输入到FPGA控制模块；FPGA控制模块对单光子脉冲进行计数，然后将位置坐标与计数值输出至上位机；

(6)上位机重建出成像样品的高光谱图像；

所述步骤(2)、(4)、(5)中FPGA控制模块采用如下控制方法实现：

1)上位机软件设置好延迟时间T、扫描点数N、测量矩阵、每个扫描点的数字微镜器件翻转次数I，频率F；

2)FPGA控制模块向电动位移平台输出一个扫描同步脉冲和一个扫描点坐标，电动位移平台接收到扫描同步脉和扫描点坐标后，立即移动到扫描点；

3)延时T时间让电动位移台稳定后，FPGA控制模块向数字微镜器件输出I个频率为F的微镜翻转同步触发脉冲；

4)数字微镜器件接收到一个微镜翻转同步触发脉冲后翻转一次，FPGA控制模块同步地对来自单光子探测模块输出的单光子脉冲开始进行计数，在下一个微镜翻转同步触发脉冲到达后停止计数，并保存计数值；

5)重复步骤4)直至数字微镜器件完成I次翻转，FPGA控制模块向上位机输出扫描点坐标和I个计数值至上位机；

6)重复步骤2)、3)、4)、5)直至电动位移平台完成N个扫描点的测量。

2.根据权利要求1所述的压缩高光谱显微成像的系统的成像方法，其特征在于：所述步骤(6)包括如下步骤：

1)根据发送至上位机的一个扫描点的坐标和I个计数值，利用压缩感知理论重建算法，重建出每个扫描点的二维色散条带图；

2)将扫描点的二维色散条带图转换为扫描点的光谱曲线；

3)从所有扫描点的光谱曲线中抽取某一波段的强度，重建某一波段的强度图像

4)多个波段的强度图像融合重建出高光谱图像。