1.一種快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,包括:
顯微鏡,用于將顯微樣本放大并成像到像面引出口;
視場光闌,位于所述顯微鏡的輸出像面上,用于約束后級成像視場范圍;
窄帶濾光片,位于視場光闌后的第一級4f系統(tǒng)中間,用于對來自樣本的信息進行窄帶濾光;
分束光柵,用于將經(jīng)過所述第一級4f系統(tǒng)后的顯微輸出圖像在二維空間分束;
多焦距透鏡陣列,位于第二級4f系統(tǒng)的傅立葉面上,用于對各光束加入不同相位調(diào)制,以在后級透鏡后焦面得到不同深度圖像;
微透鏡陣列,位于所述第二級4f系統(tǒng)的像面,用于將經(jīng)過分束光柵和多焦距透鏡陣列的不同角度光線調(diào)制到微透鏡后不同空間位置;
像感器,位于第三級4f系統(tǒng)或成像鏡頭像面上,用于記錄經(jīng)前級調(diào)制的樣本圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述顯微鏡為寬視場熒光顯微鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述分束光柵與所述窄帶濾光片通過所述第一級4f系統(tǒng)繼接,用于進行光束信息復制和波段截取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述多焦距透鏡陣列的分布和第二級4f系統(tǒng)的傅立葉面空間位置相對應。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,對所述顯微鏡輸出的熒光圖像以衍射極限分辨率通過所述微透鏡陣列進行調(diào)制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,還包括:
重構(gòu)模塊,所述重構(gòu)模塊通過抽取所述像感器得到圖像的像素點,得到顯微樣本的一組不同深度的成像堆棧,并利用所述成像堆棧重建顯微樣本的三維結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述第一級4f系統(tǒng)、第二級4f系統(tǒng)及第三級4f系統(tǒng)為透鏡或成像鏡頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述像感器為SCMOS單色傳感器或其他類型成像傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述分束光柵的分束數(shù)量可調(diào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的快速三維顯微成像系統(tǒng),其特征在于,所述多焦距透鏡陣列與所述分束光柵的分束數(shù)量相匹配。