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基于像面干涉的高光谱显微成像技术研究

周伟  
【摘要】:高光谱成像技术与显微成像技术结合而成的高光谱显微成像技术是近年来发展起来的一种新的医学成像技术,它能够对生物医学切片进行近距离成像,在获取观测对象的形态信息的同时,还能获得光谱信息,与传统的显微成像方式相比,可提供丰富的光谱信息。 本论文重点围绕高光谱显微成像的原理和技术展开研究。以干涉成像光谱技术为基础,研究了基于像面干涉的高光谱显微成像光路模型,并从物像传递关系的角度分析了系统成像原理。详细论述了系统放大率、空间分辨率、景深以及光谱分辨率等参数的推导过程及计算方法,分析了光谱复原算法。围绕原理样机的研制问题,论述了光路系统的基本结构和工作原理,对样机的核心部件——横向剪切分束器进行了重点分析,研究了横向剪切分束器的剪切原理,给出了横向剪切量与偏移量的物理关系,并推导了以视场角和入射光束口径为变量、横向剪切分束器尺寸为目标值的关系式。利用所研制的原理样机对蚕豆叶表皮切片进行了显微光谱成像实验,获取了可见光波段的光谱复原图像。实验结果表明,该方法具有光通量大、光谱分辨率高的优点,为显微光谱成像提供了一种有效的技术手段。


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