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[发明专利]一种基于并行探测的二维亚十纳米定位方法及装置-CN201911060115.9在审
发明人： 匡翠方;李传康;李雨竹;刘旭 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-11-01 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于并行探测的二维亚十纳米定位方法，使用一束空心斑激发，另一束空心斑荧光淬灭，获得超越衍射极限的暗斑模型，再基于探测器阵列对空间不同位置点进行荧光光子数采样计数，根据统计分布规律以及极大似然概率估计的数学模型精确测量高浓度染料条件下的荧光分子定位。本发明较之传统方法可以缩小定位范围，将染料分子浓度提高一个数量级，并且基于并行差分探测的原理，可以仅一次照明实现对单分子的定位，大大提高了定位速度，从而更满足生物医学研究领域的实际需要。同时，本发明还公开一种一种基于并行探测的二维亚十纳米定位装置。
一种基于并行探测二维纳米定位方法装置

[发明专利]一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法和装置-CN201910984427.2在审
发明人： 匡翠方;甘艳红;徐良;刘旭;李海峰;崔志英;毛磊;张克奇 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-10-16 - 公布日： 2020-02-25 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种基于液晶变焦透镜的光切片显微成像方法，包括：激光光束经过扩束后入射扫描振镜；扫描振镜快速振动，使入射激光沿y方向扫描形成光片扫描样品；依次改变液晶变焦透镜的焦距和压电移动平台的位置，分别在x向和z向上改变对样品的照明区域；探测物镜收集样品发出的荧光信号，得到不同有效照明区域下对应的多幅荧光强度图像；利用多幅荧光强度图像进行数据处理，重构得到样品三维图像。本发明还公开了基于液晶变焦透镜的光切片显微成像装置。本发明利用液晶变焦透镜改变激光的聚焦位置，可利用光片更薄且光强更均匀的区域照明待测样品，有效提高光切片显微成像系统的轴向分辨率。
一种基于液晶变焦透镜切片显微成像方法装置

[发明专利]一种基于散斑照明的超分辨显微方法和装置-CN201710300108.6有效
发明人： 匡翠方;杨婷婷;曹睿智;刘旭;李海峰;张克奇;毛磊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-04-28 - 公布日： 2020-01-14 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种基于散斑照明的超分辨显微方法，包括：对激光光束进行调制，聚焦到待测样品上形成散斑照明图样，并收集所述待测样品发出的荧光，得到荧光强度图像；改变所述的散斑照明图样，得到不同散斑照明图样下的多幅荧光强度图像；将所有的荧光强度图像相加得到的图像作为宽场图，并对所述的宽场图进行反卷积得到样品的初始估计；根据得到的初始估计，使用梯度下降算法计算初始的照明图像；利用FP算法，在获得的物体图像和初始的照明图像的基础上算出更高分辨率的样品图像；以算出的样品图像作为样品的估计值，重复上述的迭代，直至迭代完成，即可得到超分辨图像。本发明还公开一种基于散斑照明的超分辨显微装置。
散斑荧光强度图像超分辨图样初始估计待测样品样品图像照明图像宽场图像迭代完成高分辨率激光光束物体图像下降算法显微装置反卷积迭代算法显微调制相加聚焦重复

[发明专利]基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置-CN201610663266.3有效
发明人：刘旭;刘秋兰;匡翠方;方月 -专利权人：浙江大学
申请日： 2016-08-12 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，包括：1)通过改变入射照明光的照明角度，激发样品与空气界面处沿不同方向传播的表面波；2)表面波照明样品产生沿与之对应横向波矢的频谱搬移，将物体高频分量搬移到物镜低通带范围内；3)CCD拍摄各照明角度下对应的图像，然后代入到傅里叶域迭代拼接(FP)算法中，最终重构出复杂样品的强度与相位分布。本发明还公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置。本发明所恢复的定量相位无需采用干涉获取，其计算所恢复的刻蚀光栅样品的刻蚀深度，通过AFM检测验证了其正确性，在材料和生命科学中具有广阔的应用前景。
基于表面波照明傅里叶域迭代拼接分辨显微方法装置

[发明专利]一种显微镜共焦耦合调节装置-CN201910598217.X在审
发明人：马庆;匡翠方;罗向东;杨春雷 -专利权人：江苏度微光学科技有限公司
申请日： 2019-07-04 - 公布日： 2019-11-22 - 主分类号： G02B21/00 文献下载
摘要：一种显微镜共焦耦合调节装置，包括角度调节螺纹副（1）、上下调节螺纹副（2）、反射镜（3），镜架外壳（4），滑动导轨（5），上连接座（6），总体外壳（7），下连接座（8）。镜架外壳（4）通过滑动导轨（5）安装在总体外壳（7）内；反射镜（3）设在镜架外壳（4）内，角度调节螺纹副（1）、上下调节螺纹副（2）设在镜架外壳（4）上端面；角度调节螺纹副（1）、上下调节螺纹副（2）通过镜架外壳（4）与反射镜（3）连接。本发明实现了双向旋转及上下平移的调节，并可在镜架外壳内安装多种反射镜，具有精度高，适用范围广等优点。
镜架外壳螺纹反射镜角度调节上下调节滑动导轨耦合调节装置上连接座上下平移双向旋转下连接座上端面共焦显微镜

[发明专利]一种基于共角干涉的层析相位显微方法与装置-CN201710157823.9有效
发明人：刘旭;刘秋兰;匡翠方;修鹏 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-03-16 - 公布日： 2019-11-19 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明公开一种基于共角干涉的层析相位显微装置和方法，包括依次布置的激光器、扫描振镜系统和第一分束器，由第一分束器将激光束分成参考光和样品光：设有沿样品光路依次布置的：照明物镜，用于使照明光变成平行光照明样品；成像物镜，用于接收样品反射的样品光；设有沿参考光路依次布置的：第一反射镜，通过周期性移动自身位置来改变参考光路光程；补偿器，用于补偿参考光路与样品光路间的光程差；第二分束器，用于将参考光和样品反射的样品光进行合束；和图像采集单元，用于记录参考光与样品光产生的干涉图像；还包括计算机，根据在第一反射镜每个周期内多次扫描样品记录得到多个干涉图像包，解出对应该周期内的样品三维折射率分布图。
一种基于干涉层析相位显微方法装置

[发明专利]基于变角度全内反射结构光照明的三维超分辨显微成像方法和装置-CN201711237058.8有效
发明人： 匡翠方;刘文杰;陈友华;郑程;朱大钊;刘旭;李海峰;刘向东;张克奇;毛磊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G02B21/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变角度全内反射结构光照明的三维超分辨显微成像方法和装置，将照明光束分束为偏振方向一致且发生全反射的两路入射光，产生的倏逝波进行干涉形成全内反射结构光照明样品，收集样品发出的荧光信号得到全内反射结构光照明原始图像，重构出横向超分辨图像；利用单路入射光，在成像样品表面发生全内反射，并逐一改变入射光的入射角和方位角对样品进行扫描，收集样品发出的荧光信号得到变入射角变方位角全内反射结构光照明原始图像；对变入射角变方位角全内反射结构光照明原始图像进行预处理，重构出样品的轴向超分辨图像，并结合横向超分辨图像重构出三维超分辨图像。
基于角度反射结构照明三维分辨显微成像方法装置

[发明专利]一种基于快速扫描的激光光束匀光整形消散斑装置及方法-CN201910434235.4在审
发明人： 匡翠方;杨欣;李海峰;徐良;罗锦涛;刘旭 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-05-23 - 公布日： 2019-08-30 - 主分类号： G02B27/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于快速扫描的激光光束匀光整形消散斑装置及方法，属于显微技术领域，包括光源、MEMS微镜、方棒或者方形光纤、MEMS微镜驱动控制器和计算机；MEMS微镜使光源发出的激光光束在方棒或者方形光纤的入射端面进行扫描；方棒或者方形光纤接受其入射端面的光束并发生全反射，最后将光束从方棒或者方形光纤的出射端面射出；计算机用于产生MEMS控制信号送于MEMS微镜驱动控制器。使用快速扫描设备MEMS微镜，使激光在小范围内快速扫描，使多个不相干的衍射场在视觉积分时间内高速叠加，从而降低相干性和消除散斑；扫描光束通过方棒或者方形光纤匀光，使光束的均匀度提升。解决了激光相干性好而导致形成干涉和衍射造成散斑的问题和激光强度不均匀的问题。
方形光纤方棒快速扫描激光光束匀光整形消散斑装置驱动控制器散斑光源激光激光相干性出射端面控制信号入射端面扫描光束显微技术不均匀均匀度入射端相干性衍射场计算机射出衍射匀光反射叠加并发扫描视觉干涉

[发明专利]一种三维荧光差分超分辨显微方法及装置-CN201710295881.8有效
发明人：刘旭;朱大钊;陈友华;刘文杰;匡翠方;张克奇;毛磊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-04-28 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种三维荧光差分超分辨显微装置，包括激光器、承载待测样品的电动样品台和将光线投射到所述电动样品台的显微物镜；所述的激光器和显微物镜之间依次设有：用于将所述激光器发出的光束改变为线偏振光的起偏器；用于调制所述线偏振光偏振方向的第一二分之一波片；用于依次调制光束水平分量和垂直分量的空间光调制模块；用于对圆偏振光进行光路偏转的扫描振镜系统，由所述扫描振镜系统出射的圆偏振光经显微物镜投射到待测样品上；还包括采集待测样品发出的信号光的探测系统，以及控制所述空间光调制模块和扫描振镜系统的计算机。本发明还公开基于上述三维荧光差分超分辨显微装置实现的显微方法。
一种三维荧光差分超分辨显微方法装置

[发明专利]一种并行探测荧光发射差分显微成像的方法和装置-CN201910292539.1在审
发明人： 匡翠方;陈宇宸;张乘风;徐良;刘旭;李海峰 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-04-12 - 公布日： 2019-08-13 - 主分类号： G01N21/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种并行探测荧光发射差分显微成像的方法和装置，具体为：激光器发出激光光束，将其准直后转换为线偏光；对线偏振光进行相位调制，调制图案为0相位图，再将其转换为圆偏振光后投射在待测样品上进行二维扫描；使用探测器阵列收集所述待测样品发出的荧光信号，归一化处理获得并行探测荧光信号光强；将调制图案切换为涡旋相位图，再次对所述线偏振光进行相位调制，重复上述步骤再次获得并行探测荧光信号光强；最后，将两次扫描获得的并行探测荧光信号光强相减获得并行探测差分信号光强。本发明的分辨率高、信噪比好，同时能够十分简单地由传统的共聚焦显微系统改装而成，并且操作方便，对光功率的需求低。
并行探测荧光信号光强方法和装置待测样品显微成像相位调制荧光发射相位图调制偏振光共聚焦显微系统归一化处理探测器阵列差分信号二维扫描激光光束两次扫描图案切换线偏振光圆偏振光激光器传统的分辨率线偏光信噪比转换对线投射涡旋相减改装图案重复

[发明专利]一种基于双振镜双物镜多模式宽场超分辨显微成像系统-CN201710266879.8有效
发明人： 匡翠方;刘文杰;陈友华;朱大钊;刘旭;李海峰;张克奇;毛磊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-04-21 - 公布日： 2019-07-30 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种基于双振镜双物镜多模式宽场超分辨显微成像系统，包括沿光路依次布置的激光器和分束镜，由分束镜分束为透射光路和反射光路，还包括：沿透射光路依次布置的第一扫描振镜系统和第一显微物镜，由第一显微物镜将光束入射至样品的下表面并激发荧光；沿反射光路依次布置的第二扫描振镜系统和第二显微物镜，由第二显微物镜将光束入射至样品的上表面并激发荧光；用于收集两路荧光信号的成像光路模块；和计算机，用于控制第一扫描振镜系统和第二扫描振镜系统对样品进行扫描，并根据收集的两路荧光信号进行数据处理和图像重构。本发明在一套系统中集成驻波干涉、结构光照明和多角度环状全内反射等多种宽场超分辨显微成像模式。
一种基于双振镜双物镜模式宽场超分辨显微成像系统

[发明专利]宽场三维超高分辨定位和成像方法与装置-CN201710202764.2有效
发明人： 匡翠方;郑程;黄玉佳;刘旭;刘向东;张克奇;毛磊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-03-30 - 公布日： 2019-07-30 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种对完整细胞的宽场三维超高分辨定位和成像方法，包括：调制入射光的偏振状态，变成P偏振光或S偏振光；调制后的光束在变为切向偏振光或者径向偏振光后对样品进行照明；利用入射角大于全内反射临界角的光产生的倏逝波照明细胞的下表面；利用入射角度小于全内反射临界角透射光和其被细胞上表面反射一次后的反射光干涉产生的图案照明细胞的上表面；根据采集的样品发出的荧光信息，重构完整细胞的三维超分辨图像。本发明还公开一种对完整细胞的宽场三维超高分辨定位和成像装置。本发明具有成像速度快、装置简单、操作方便等特点，可以很好地应用于荧光样品的检测之中。
一种完整细胞三维超高分辨定位成像方法装置

[发明专利]一种基于全内反射结构光照明的宽场超分辨显微成像方法和装置-CN201710157142.2有效
发明人： 匡翠方;刘文杰;陈友华;朱大钊;刘旭;张克奇;毛磊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-03-16 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种基于全内反射结构光照明的宽场超分辨显微成像方法，包括：激光光束分成两路传播方向对称且振动方向垂直的线偏振光；将两路线偏振光转换为两束切向线偏振光，投射到荧光样品上发生全反射并相互干涉产生条纹结构光照明图样；收集样品发出的荧光信号，得到荧光强度信息；依次旋转结构光照明图样的干涉条纹的方向，在各方向下多次改变干涉条纹的相位，得到各方向的对应相位下的多幅荧光强度图像；利用多幅荧光强度图像进行数据处理，重构得到超分辨图像。本发明还公开基于全内反射结构光照明的宽场超分辨显微成像装置。本发明对入射光能量利用率高，干涉条纹对比度高，可以在低入射光功率条件下实现超过衍射极限的分辨率。
一种基于反射结构照明宽场超分辨显微成像方法装置

[发明专利]一种对超薄细胞的高精度轴向定位与成像方法与装置-CN201710015726.6有效
发明人： 匡翠方;郑程;黄玉佳;刘旭;刘向东 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-01-10 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种对超薄细胞的高精度轴向定位与成像方法，通过将细胞的上下表面分为两个部分，分别对这两个部分进行不同方式的多角度照明得到与轴向位置相对应的荧光光强信息，再结合相应算法得到细胞内荧光颗粒的轴向信息，获取三维图像。本发明还公开了一种对超薄细胞的高精度轴向定位与成像装置，照明光通过1/4波片和二维扫描振镜系统在样品表面进行环状扫描同时改变入射角度，产生两种不同的照明方式，激发出荧光被CCD接收；结合收到的荧光强度与样品轴向位置之间的关系就可以实现对超薄细胞的高精度轴向定位。本发明装置简单，操作方便；利用激发光的不同入射角度对整个细胞的上部分和下部分都进行了高精度的定位和成像。
一种超薄细胞高精度轴向定位成像方法装置

[发明专利]一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微方法及装置-CN201610447364.3有效
发明人：刘旭;陈友华;匡翠方;朱大钊 -专利权人：浙江大学
申请日： 2016-06-20 - 公布日： 2019-04-16 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微装置，包括：光源模块，具有用于荧光激活的第一激光器和用于荧光激发的第二激光器，以及用于在两激光器之间切换的选频切换模块；调制单元，将光源模块输出的光束调制为可发生干涉的两束p偏振光和两束s偏振光，并用于改变两组光束的干涉相位差；二向色镜，两束p偏振光和两束s偏振光在其表面形成干涉条纹，并由其反射作为照射样品的网格状结构照明光并具有阵列分布的亮斑和暗斑；成像单元，包括用于改变干涉条纹间距的汇聚模块，将所述汇聚模块出射的光束投影到样品的显微物镜，以及用于对样品受激辐射荧光成像的相机。本发明还公开一种基于光激活及结构光照明的超分辨荧光显微方法。
一种基于激活结构照明分辨荧光显微方法装置