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摘要结构光照明显微成像技术是一种结合结构光照明的显微成像技术，可实现比传统光学显微成像技术更高的分辨率。在传统光学显微镜中，由于阿贝衍射极限，光学显微镜的空间分辨率有限,约为200nm。而电子显微镜等虽然可以达到纳米级的分辨率，但易造成样品的破坏，因此能观测的样本有限。光学显微镜由于其非接触性等优点在显微技术领域的作用无可替代。因而超分辨率光学成像方法的研究是必然的，本课题研究的结合结构光照明显微成像技术便是其中之一。利用莫尔条纹效应，在照明光路中用有图案的结构光照明，被测样品图案与结构光图案发生干涉，通过探测到的干涉图案频率和已知的结构光频率求出被测样品频率，从而将光学显微镜的分辨率提高近一倍。本文采用四步移相法采集实验图像。在对实验图像处理之前，首先进行仿真，比较频域移频和空域移频两种频谱拼接的方法，最终采用空域移频的方法对实验图像进行处理。33510
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毕业论文关键词 结构光照明显微成像 分辨率增强 莫尔效应 四步移相法
毕业设计说明书外文摘要
Title Optical Microscopy Research Combining Structured Illumination
Abstract
Structured illumination microscopy (SIM) is a kind of microscopy using patterned illumination to achieve higher resolution than the microscopy using conventional illumination.The lateral resolution of the optical microscope with conventional illumination is fundamentally limited because of the finite wavelength of light.This limit was called Abbe diffraction limit ,which is about 200 nanometer. Although electron microscope can reach nanoscale resolution,it will destroy the samples.Optical microscopy can measure samples without contact or destruction.Thus, it is inevitable to exploit superresolution optical microsopy ,and SIM is one of it.The principle of SIM is Moire effect. Measured sample pattern and illumination patterned intervene.The sample frequency can be mesured by the detected frequency of interference pattern and the known frequency of the illumination light.Thus,the resolution of the optical microscope can be improved nearly doubled.In this subject ,four-step phase-shifting algorithm is used to collect the images.Before doing processing to the collected images ,we do some simulation to campare the frequency shift method in frequency domain and spatial domain.Ultimately,the second one was chosed to reconstruct the images.
Keywords Structured illumination Improving resolution Moire effect Image reconstruction
目 次
1 引言 1
1.1结构光照明显微研究背景与意义 1
1.2结构光照明显微发展现状与应用 2
1.3本课题主要内容与论文内容安排 3
2 结构光照明提高显微分辨率原理 4
2.1结构光照明提高横向分辨率原理 4
2.2四步移相法之频域拼接 6
2.3四步移相法之空域移频 9
3 结构光照明提高显微分辨率实验系统 12
3.1实验系统设计 12
3.2实验器件说明 13
4 图像数据处理 15
4.1仿真 15
4.2实验图像采集与处理 23
5 全文总结及展望 26
5.1本文所做的工作 26
5.2下一步工作展望 26
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