(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210453516.6 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 (72)发明人 谭峭峰　徐宁　 (74)专利代理 机构 北京华进京联知识产权代理 有限公司 1 1606 专利代理师 马云超 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/47(2006.01) (54)发明名称 一种高保 真的超分辨显微成像方法和系统 (57)摘要 本申请涉及一种超分辨显微成像方法和显 微成像系统， 包括在待测样品周围设置已知透过 率的预设区域。 控制照明和衍射光学系统在所述 预设区域产生超分辨照明光斑。 所述超分辨照明 光斑周围形成照明光斑旁瓣。 控制所述旁瓣和所 述超分辨照明光斑依次从所述预设区域向所述 待测样品移动， 同时利用成像系统检测所述旁瓣 和所述超分辨照明光斑扫描所述待测样品后的 光强信息。 根据所述超分辨照明光斑及所述旁 瓣、 所述光强信息、 所述预设区域透过率， 得到所 述待测样品的高保真超分辨图像。 通过计算消除 了每次所述超分辨照明光斑扫描所述待测样品 时， 所述旁瓣产生的影响， 从而实现了采用所述 超分辨显微成像方法成像结果的高保 真特性。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114813564 A 2022.07.29 CN 114813564 A 1.一种高保真的超分辨显微成像方法， 其特 征在于， 包括： 在待测样品周围设置已知透过率的预设区域； 控制照明和衍射光学系统在所述预设区域产生超分辨照明光斑， 所述超分辨照明光斑 周围形成照明光斑旁瓣； 控制所述旁瓣和所述超分辨照明光斑依次从所述预设区域向所述待测样品移动， 同时 利用成像系统检测所述旁瓣和所述超分辨照明光斑扫描所述待测样品后的光强信息； 根据所述超分辨照明光斑及所述旁瓣、 所述光强信息、 所述预设区域透过率， 得到所述 待测样品的高保真超分辨图像。 2.如权利要求1所述的高保真的超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述光强信 息包括 第一光强信息和 第二光强信息， 所述控制所述旁瓣和所述超分辨照明光斑依次从所述预设 区域向所述待测样品移动， 同时利用成像系统检测所述旁瓣和所述超分辨照明光斑扫描 所 述待测样品后的光强信息， 包括： 控制所述旁瓣和所述超分辨照明光斑从所述预设区域向所述待测样品扫描， 所述旁瓣 扫描到所述待测样品边 缘时， 测得 所述旁瓣扫描所述待测样品的第一 光强信息； 所述超分辨照明光斑扫描所述待测样品后测得 所述第二 光强信息 。 3.如权利要求1所述的高保真的超分辨显微成像方法， 其特征在于， 根据 所述超分辨照 明光斑及所述旁瓣、 所述光 强信息、 所述预设区域透过率， 得到所述待测样品的高保真超分 辨图像包括： 确定所述超分辨照明光斑所扫描的位置为第 一位置， 所述旁瓣所扫描的位置为第 二位 置； 根据所述第一位置的透过率、 所述第一位置的照明系统的照明点扩散函数、 所述第一 位置的成像系统的成像点扩散函数、 所述第二位置的透过率、 所述第二位置的照明系统的 照明点扩散函数、 及所述第二 位置的成像系统的成像点扩散函数， 确定光强信息函数； 根据所述光强信 息函数、 所述光强信 息、 所述预设区域透过率， 得到所述待测样品的高 保真超分辨图像。 4.如权利要求3所述的高保真的超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述根据 所述光强 信息函数、 所述光强信息、 所述预设区域透过率， 得到所述待测样品的高保真超分辨图像， 还包括： 根据所述光强信息函数、 所述预设区域透过率和所述第一光强信息， 得到所述旁瓣所 扫描的所述待测样品的透过率； 根据所述光强信息函数、 所述旁瓣所扫描的所述待测样品的透过率、 所述预设区域透 过率和所述第二 光强信息， 得到所述待测样品的高保真超分辨图像。 5.如权利要求1所述的高保真的超分辨显微成像方法， 其特征在于， 根据 所述超分辨照 明光斑及所述旁瓣、 所述光 强信息、 所述预设区域透过率， 得到所述待测样品的高保真超分 辨图像， 包括： 根据所述超分辨照明光斑及所述旁瓣、 所述光强信息、 所述预设区域透过率， 得到所述 待测样品的高保真透过率； 根据所述待测样品的高保真透过率， 得到所述待测样品的高保真超分辨显微成像。 6.一种显微成像系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114813564 A 2照明系统(1 10)， 用于出射 光波信号； 衍射光学系统(120)， 用于接收所述光波信号， 并调制所述光波信号在预设区域产生超 分辨照明光斑， 所述超分辨照明光斑周围形成照明光斑旁瓣， 待测样品(150)的周围设置所 述预设区域， 所述预设区域的透过率已知； 扫描系统(130)， 用于使所述旁瓣和所述超分辨照明光斑依次从所述预设区域向所述 待测样品(15 0)移动； 成像系统(140)， 测量所述旁瓣和所述超分辨照明光斑扫 描所述待测样品(150)后的光 强信息， 根据所述超分辨照明光斑及所述旁瓣、 所述光强信息、 所述预设区域透过率， 得到 所述待测样品(15 0)的高保真超分辨图像。 7.如权利要求6所述的显微成像系 统， 其特征在于， 所述衍射光学系 统(120)包括衍射 光学元件(121)和照明物镜(12 2)， 其中： 所述衍射光学元件(12 1)对所述光波信号进行调制， 在所述照明物镜(122)的焦面或焦 面附近的垂轴面上产生所述超分辨照明光斑。 8.如权利要求6所述的显微成像系统， 其特 征在于， 所述成像系统(140)包括： 成像物镜(141)， 用于对所述旁瓣和所述超分辨照明光斑扫 描所述待测 样品(150)后成 像， 得到初始图像； 光电探测器(142)， 用于测量所述旁瓣和所述超分辨照明光斑扫 描所述待测样品(150) 后， 在所述成像物镜(141)上的光强信息； 信息处理模块(143)， 与所述光电探测器(142)连接， 用于根据所述超分辨照明光斑及 所述旁瓣、 所述光 强信息和所述预设区域透过率得到所述待测样品(150)的高保真透过率， 并根据所述超分辨照明光斑的位置信息和所述高保真透过率重构所述待测样品(150)的高 保真超分辨图像。 9.如权利要求8所述的显微成像系统， 其特 征在于， 所述成像系统(140)还 包括： 荧光滤色片(144)， 位于所述成像物镜(141)的垂轴面上， 用于对所述初始图像进行滤 波处理。 10.如权利要求8所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述光电探测器(142)包括面阵探 测器或点探测器中的一种。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114813564 A 3