光学相干层析成像系统在扫描成像时,会不可避免地引入附加像差。此时,图像细节信息丢失,无法满足医学成像的高清晰度要求。为此,提出一种基于粒子群优化算法的像差校正方法。将像差校正过程以滤波形式建模,由泽尼克多项式的线性组合构成滤波器,通过选定图像信息熵或图像清晰度作为优化指标,利用粒子群优化算法进行迭代估计多项式的最佳系数值,最终得到清晰图像。以分辨率板为仿真目标图像分别加载离焦及低阶混合波前像差,以图像信息熵和清晰度分别作为评价函数,复原结果误差均方根误差(RMS)值均小于0.1λ,得以清晰成像;实验采集洋葱细胞图像,以信息熵作为评价指标,校正像差后其下降18%;采集葡萄组织图像,以清晰度作为评价指标,校正像差后其上升36%;细胞和组织轮廓信息均得以分辨。

受衍射极限的影响, 传统光学显微镜的分辨率最高约为波长的一半, 突破衍射极限, 获得更高的成像分辨率是近年来显微成像领域的研究热点。相比于其他超分辨显微成像方式, 基于微球透镜的超分辨显微成像方式具有简单直接、免标记等优点。主要介绍国内外研究团队将微球与传统的光学显微镜结合实现超分辨显微成像的研究进展, 从微球透镜参数选择、成像方案、成像分辨率、成像视场及成像机理等多角度进行总结与比对; 并结合课题组工作, 介绍了将微球透镜与干涉显微技术相结合的三维超分辨检测技术, 阐述了Linnik型与Mirau型两种检测光路原理, 分析了三维超分辨检测的效果; 展望了微球透镜超分辨显微技术在显微成像与显微干涉检测两个方面待解决的问题与发展方向。