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适于固体生物大样本的光学显微成像方法初步研究

作　者: 董章
导　师: 龚辉
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 固体生物大样本光学显微成像组织尺度光学设计分辨率畸变
分类号: Q-336
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

生物体的解剖结构是了解生物体生理功能和病理的基础。在许多生物医学的研究和应用中,需要微米分辨率的生物体解剖图谱,以了解生物体的一些微细结构信息;也需要组织水平固体大样本的解剖图谱,才可以获得较为完整、丰富的生物体结构信息。因此提供一种微米分辨率的成像方法,去获得组织尺度固体生物大样本的解剖图谱十分重要。本文对一种适用于组织尺度固体生物大样本以微米分辨率成像的光学显微成像方法进行了研究。按照工程光学设计中的一般步骤,首先,对光路的总体布局和原理方案作了介绍,再分别对照明光路和成像光路进行了描述;其次,在光学部件选型方面,主要分析了选择光源、物镜、分束镜的参考因素,对光阑对光能量和视场的控制,刀具的辅助照明作用等设计进行了研究;最后,在光路拼接与调试方面,介绍了CCD相机接入光路后的TDI过程及同步误差分析,用矩形视场光阑限制TDI区域的方法,实现了同步误差的减少,提高了图像的对比度,还分析了光学部件拼接过程中光程变化对光路带来的影响,并通过调准光程达到了改善照明效果的目的。本文对所搭建成像装置的分辨率、畸变两个光学参数进行了测量。在介绍分辨率测量的理论基础和一般方法基础上,分析了该装置的理论成像分辨率,描述了几种不同实验条件下PSF的测量过程,并给出了对应的分辨率测量结果。介绍了光路畸变程度的测量过程,测量结果表明畸变程度为0.384%。以上对成像方法的研究和光路的调试,分辨率和畸变的测试实验证明,本文初步研究的光学显微成像方法,能够实现对固体生物大样本以微米分辨率成像。

适于固体生物大样本的光学显微成像方法初步研究

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