[发明专利]具有自适应采样帧率的动态超分辨荧光成像技术

摘要

具有自适应采样帧率的动态超分辨荧光成像技术。本发明涉及一种动态超分辨荧光显微图像的拍摄技术，包括：(1)一种荧光显微成像装置，能进行超分辨成像和低分辨成像，两种成像方式观察的视场区域、物平面相同；该装置能实时处理低分辨图像并反馈控制超分辨图像的采样帧率；(2)相应于装置的一种动态超分辨荧光显微图像拍摄方法，包括：以固定的高速采样帧率采集低分辨图像进行实时处理，采用计算光流的方式分析图像动态变化速率，将图像动态变化速率转换为超分辨图像的采集时间间隔，通过反馈回路实时控制超分辨图像的采样帧率，使之适应样品动态变化速率。本发明用于实现对样品快速动态变化过程的超分辨拍摄，并尽量延长对样品的拍摄时间。

主权项

1.一种荧光显微成像装置，其特征在于，所述荧光显微成像装置从功能上划分为如下几部分：(1)样品台，用于承载被观测样品；(2)超分辨成像模块，该模块包括一系列光学元件、成像器件及光源，使用超分辨成像模块进行成像时，图像具有高空间分辨率，能突破阿贝衍射极限；(3)低分辨成像模块，该模块包括一系列光学元件、成像器件及光源，使用低分辨成像模块进行成像时，图像具有低空间分辨率，不能突破阿贝衍射极限；(4)控制模块，用于控制超分辨成像模块和低分辨成像模块进行拍摄，包括控制两个模块内的光源和光学元件；(5)图像记录和图像处理模块，用于记录图像并进行图像处理，分析图像动态变化速率；(6)反馈回路模块，连接控制模块与图像记录和图像处理模块，根据图像动态变化的速率输出自动调节采样帧率的信号；所述超分辨成像模块和低分辨成像模块共用同一个显微物镜，并且光路经过调节后，两个模块成像的视场相同、样品内物平面位置相同；整个荧光显微成像装置内的其它部件，包括：光学元件、成像器件、光源等也可以被两个模块所共用；所述超分辨成像模块和低分辨成像模块，各自能独立对样品进行成像；两个模块进行成像时都需要用光源激发样品内的荧光分子，低分辨成像时样品上的曝光剂量远弱于超分辨成像时样品上的曝光剂量，使低分辨成像对样品所造成的荧光漂白和光毒性更小。