顯微高光譜成像系統(二)——成像原理
發布時間:2023-05-24
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顯微高光譜成像系統具有直視性、光譜分辨率高、結構緊湊、成本低等優點,成功的將成像光譜技術應用到顯微領域,可廣泛應用于臨床醫學、生物學、材料學、微電子學等學科領域。那么,顯微高光譜成像系統的成像原理是什么呢?本文進行了簡單總結。
顯微高光譜成像系統具有直視性、光譜分辨率高、結構緊湊、成本低等優點,成功的將成像光譜技術應用到顯微領域,可廣泛應用于臨床醫學、生物學、材料學、微電子學等學科領域。那么,顯微高光譜成像系統的成像原理是什么呢?本文進行了簡單總結。
顯微高光譜成像實驗系統基于推帚式成像光譜儀的原理進行設計,光路原理圖如圖所示。
處于顯微鏡載物臺上的樣品被柯勒照明系統照明,瞬時視場內的樣品條帶通過顯微鏡物鏡和0.6倍CMount接口鏡頭成像于分光計的狹縫處,再經過光譜分光組件后,在垂直樣品條帶方向按光譜色散,最后成像于CCD像面。
CCD光敏面平行于狹縫的一維稱為空間維,垂直于狹縫的一維稱為光譜維,空間維每一行光敏元上得到的是樣品條帶一個光譜波段的像,這樣面陣CCD相機每幀圖像便對應于一個樣品條帶的多光譜圖像。通過載物臺自動裝置對樣品進行推掃,就得到整個樣品的二維圖像及光譜數據,即圖像立方體。
整個系統由顯微鏡、分光計、面陣CCD相機、載物臺自動裝置以及數據采集與控制模塊等幾部分組成。系統的光譜范圍從400nm到800nm,120個波段,光譜分辨率優于5nm,空間分辨率大約1μm。不僅能夠提供微小物體在可見光范圍的單波段顯微圖像,而且能夠獲得圖像中任一像素的光譜曲線,實現了光譜技術和顯微成像技術的結合,在微觀領域有著廣泛的應用。
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