本文關鍵詞：基于結構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),結合結構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)進行調制實現(xiàn)空間調制,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的成像原理的基礎上,將空間調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,并研究基于結構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以及軸向層析能力的影響。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)橫向階躍強度響應特性和軸向強度響應特性的影響。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,推導了共焦顯微非相干成像系統(tǒng)的非相干成像公式、光學傳遞函數(shù),并分析了針孔對光學傳遞函數(shù)的影響。(2)研究基于結構探測的共焦顯微非相干成像原理,建立了基于結構探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)模型,推導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傳遞函數(shù)。給出了基于結構探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)圖像重構的整體過程,利用不同相位的探測結構相位所探測的結構,進行頻域操作,實現(xiàn)物體頻譜分離,從而實現(xiàn)圖像重構。并且討論了基于結構探測的共焦顯微非相干成像系統(tǒng)中結構探測函數(shù)所含參數(shù)對基于結構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)研究基于結構探測的共焦顯微近似相干成像原理,建立了基于結構探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)模型,推導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)。給出了基于結構探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)圖像重構的整體過程,并且討論了基于結構探測的共焦顯微近似相干成像系統(tǒng)中結構探測函數(shù)所含參數(shù)對基于結構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)設計并搭建基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)實驗平臺,在近似相干成像實驗中,基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向分辨力達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,實驗結果驗證了本方法的正確性。
【關鍵詞】：共焦顯微技術 時空調制 超分辨
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 國內外研究現(xiàn)狀及分析11-15
• 1.2.1 納米級光學超分辨技術研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 結構光照明超分辨技術研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 時空調制方法實現(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)光學傳遞函數(shù)30-31
• 2.5 本章小結31-33
• 第3章 基于結構探測的共焦顯微非相干成像原理33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 基于結構探測的共焦非相干成像系統(tǒng)33-35
• 3.3 基于結構探測的共焦非相干成像圖像重構35-40
• 3.4 基于結構探測的共焦非相干成像分辨力40-43
• 3.4.1 基于結構探測的共焦非相干成像橫向分辨力40-42
• 3.4.2 基于結構探測的共焦非相干成像軸向分辨力42-43
• 3.5 本章小結43-45
• 第4章 基于結構探測的共焦顯微近似相干成像原理45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 基于結構探測的共焦部分相干成像系統(tǒng)45-48
• 4.3 基于結構探測的共焦近似相干成像圖像重構48-52
• 4.4 基于結構探測的共焦近似相干成像分辨力52-53
• 4.4.1 基于結構探測的共焦近似相干成像橫向分辨力52-53
• 4.4.2 基于結構探測的共焦近似相干成像軸向分辨力53
• 4.5 本章小結53-55
• 第5章 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)實驗55-67
• 5.1 引言55
• 5.2 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)組成55-57
• 5.3 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)軸向響應特性實驗57-60
• 5.3.1 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)軸向響應實驗理論設計57-58
• 5.3.2 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)的軸向響應實驗軟件設計58-60
• 5.3.3 基于結構探測的共焦顯微軸向響應測量結果分析與處理60
• 5.4 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應特性實驗60-65
• 5.4.1 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應實驗理論設計60-61
• 5.4.2 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應軟件設計61-62
• 5.4.3 基于結構探測的共焦顯微系統(tǒng)橫向響應測量結果分析與處理62-65
• 5.5 本章小結65-67
• 結論67-69
• 參考文獻69-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果72-74
• 致謝74

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本文編號：255185