[发明专利]基于FPM的立体显微系统和配套三维面形高分重构方法

摘要

本发明涉及基于FPM的立体显微系统和配套三维面形高分重构方法，属于显微成像、立体图形学、微纳结构表面形貌检测领域。本发明的系统包括旁轴照明系统，根据需求调制发射不同角度照明光束；光学显微系统，对被测样本进行方法成像；光场成像系统，获取被测物体不同视角或方向下的图像；图像采集及处理系统，将图像转化为数字信号并进行处理。本发明利用光场成像系统和重聚焦算法获得被测物体的深度断层切片，利用FPM算法对断层切片进行高分重构，突破了光学系统的物理限制，提高了重构立体图像的空间分辨率。

主权项

1.基于FPM的立体显微系统，其特征在于：包括：旁轴照明系统，具有对被测物体发射平行光束照明，根据需求进行不同的角度调制的功能；光学显微系统，采集经上述旁轴照明系统发射并被被测物体反射出的光辐射，并进行放大成像；光场成像系统，利用上述常规光学显微系统输出的实像二次成像形成具有被测物体不同视角或方向信息的光场子图像集；图像采集及处理系统，利用上述光场成像系统所成的光场子图像集转换为图像信号进行图像处理；基于FPM的立体显微系统的配套三维面形高分重构方法，具体步骤如下：步骤一、利用旁轴照明系统对照明光进行调制，使光源发射单方向指定角度的平行光束照明被测物体；步骤二、利用显微成像系统采集被测物体的光场子图像集步骤三、利用重聚焦算法对步骤二采集的光场子图像集进行处理，得到不同深度的深度断层切片数据集步骤四、利用旁轴照明系统对照明光进行调制，改变平行光束角度，重复步骤二和三，得到不同照明光束下，不同深度的深度断层切片数据集其中i＝2,…M，j＝2,…N，M、N为旁轴照明系统两个横向方向的最大可调制数；步骤五、对步骤四得到的数据集根据不同的深度进行分离，对每一个相同深度的数据集利用FPM算法进行高分重构，对步骤三的切片数据集和步骤四的切片数据集进行整合处理，获得高分辨率三维形貌数据。