本文關(guān)鍵詞：基于結(jié)構(gòu)探測原理的共焦超分辨方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題針對共焦顯微系統(tǒng)橫向分辨力由于受到有限尺寸針孔的限制而降低的問題,從空間頻域角度出發(fā),結(jié)合結(jié)構(gòu)光照明超分辨原理與共焦顯微原理,通過對探測空間的光靈敏度函數(shù)進(jìn)行調(diào)制實現(xiàn)空間調(diào)制,從而提高共焦顯微系統(tǒng)的橫向分辨力。在研究有限尺寸針孔探測的共焦顯微技術(shù)的成像原理的基礎(chǔ)上,將空間調(diào)制超分辨的方法引入共焦顯微系統(tǒng)中,實現(xiàn)共焦顯微系統(tǒng)的橫向超分辨,并研究基于結(jié)構(gòu)探測原理的共焦顯微超分辨方法的部分相干成像與非相干成像原理。完成的主要工作包括:(1)研究共焦顯微系統(tǒng)點探測的共焦顯微相干成像原理,推導(dǎo)了共焦顯微相干成像系統(tǒng)的相干成像公式、相干傳送函數(shù),并且分析了探測器橫向偏移對系統(tǒng)CTF以及軸向?qū)游瞿芰Φ挠绊�。介紹了有限尺寸針孔探測條件下的共焦顯微部分相干成像原理,推導(dǎo)了共焦顯微系統(tǒng)在相干照明條件下的部分相干成像公式、交叉?zhèn)鬟f函數(shù),并分析了針孔對系統(tǒng)橫向階躍強(qiáng)度響應(yīng)特性和軸向強(qiáng)度響應(yīng)特性的影響。介紹了有限尺寸針孔探測條件下的共焦顯微非相干成像原理,推導(dǎo)了共焦顯微非相干成像系統(tǒng)的非相干成像公式、光學(xué)傳遞函數(shù),并分析了針孔對光學(xué)傳遞函數(shù)的影響。(2)研究基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微非相干成像原理,建立了基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)模型,推導(dǎo)了共焦顯微非相干成像系統(tǒng)的非相干成像公式以及光學(xué)傳遞函數(shù)。給出了基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)圖像重構(gòu)的整體過程,利用不同相位的探測結(jié)構(gòu)相位所探測的結(jié)構(gòu),進(jìn)行頻域操作,實現(xiàn)物體頻譜分離,從而實現(xiàn)圖像重構(gòu)。并且討論了基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)探測函數(shù)所含參數(shù)對基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)橫向以及軸向分辨力的影響。(3)研究基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微近似相干成像原理,建立了基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)模型,推導(dǎo)了共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)的近似相干成像公式以及近似相干傳遞函數(shù)。給出了基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)圖像重構(gòu)的整體過程,并且討論了基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)探測函數(shù)所含參數(shù)對基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)橫向以及軸向分辨力的影響。(4)設(shè)計并搭建基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)實驗平臺,在近似相干成像實驗中,基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向分辨力達(dá)到普通相干顯微系通過的1.7倍,在熒光非相干成像實驗中,成像對比度明顯提高,實驗結(jié)果驗證了本方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：共焦顯微技術(shù) 時空調(diào)制 超分辨
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH742
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-15
• 1.2.1 納米級光學(xué)超分辨技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)光照明超分辨技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 時空調(diào)制方法實現(xiàn)超分辨的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 有限尺寸針孔探測的共焦顯微原理17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 共焦顯微相干成像原理17-25
• 2.2.1 共焦顯微系統(tǒng)相干成像公式17-20
• 2.2.2 共焦顯微系統(tǒng)相干傳遞函數(shù)20-24
• 2.2.3 共焦顯微系統(tǒng)探測器橫向偏移影響24-25
• 2.3 共焦顯微部分相干成像原理25-29
• 2.3.1 共焦顯微系統(tǒng)部分相干成像公式25-27
• 2.3.2 共焦顯微系統(tǒng)交叉?zhèn)鬟f函數(shù)27-28
• 2.3.3 共焦顯微系統(tǒng)針孔對分辨力的影響28-29
• 2.4 共焦顯微非相干成像原理29-31
• 2.4.1 共焦顯微系統(tǒng)非相干成像公式29-30
• 2.4.2 共焦顯微系統(tǒng)光學(xué)傳遞函數(shù)30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微非相干成像原理33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦非相干成像系統(tǒng)33-35
• 3.3 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦非相干成像圖像重構(gòu)35-40
• 3.4 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦非相干成像分辨力40-43
• 3.4.1 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦非相干成像橫向分辨力40-42
• 3.4.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦非相干成像軸向分辨力42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微近似相干成像原理45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦部分相干成像系統(tǒng)45-48
• 4.3 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦近似相干成像圖像重構(gòu)48-52
• 4.4 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦近似相干成像分辨力52-53
• 4.4.1 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦近似相干成像橫向分辨力52-53
• 4.4.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦近似相干成像軸向分辨力53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第5章 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)實驗55-67
• 5.1 引言55
• 5.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)組成55-57
• 5.3 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)軸向響應(yīng)特性實驗57-60
• 5.3.1 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)軸向響應(yīng)實驗理論設(shè)計57-58
• 5.3.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)的軸向響應(yīng)實驗軟件設(shè)計58-60
• 5.3.3 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微軸向響應(yīng)測量結(jié)果分析與處理60
• 5.4 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應(yīng)特性實驗60-65
• 5.4.1 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應(yīng)實驗理論設(shè)計60-61
• 5.4.2 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應(yīng)軟件設(shè)計61-62
• 5.4.3 基于結(jié)構(gòu)探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應(yīng)測量結(jié)果分析與處理62-65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果72-74
• 致謝74

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本文編號：255185