论文部分内容阅读
光学相位显微干涉成像是获取生物细胞样品内部结构分布的有效途径,但是现有的方法忽略了细胞弱吸收特性和成像光束不均匀性的存在,从而影响生物细胞定量相位成像测量的精度。为此,本论文研究了生物细胞定量显微相位成像技术中细胞弱吸收和光束不均匀性的修正问题,选题具有直接的应用背景。
论文在深入资料调研的基础上,给出了光学显微相位成像技术的国内外研究、光学显微干涉测量的基本原理和典型的实现方法。在此基础上,对已有的傅里叶相位提取算法和希尔伯特相位提取算法进行了样品弱吸收和光束不均匀特性修正,形成了能进行细胞弱吸收和测量光束不均匀性修正的光学显微相位成像技术,建立了光学显微相位成像的实验系统。在matlab软件环境中,利用计算光学方法获取仿真干涉图,并进行模拟血红细胞样品的仿真重建,结果表明:通过细胞弱吸收和测量光束不均匀性修正可以有效提高相位定量测量的精度,可把重建结果与原始结果的吻合性从修正前的0.9683(吸收系数3.5,HT法)提高到0.9989。在实验上,通过离心处理提取兔子血的血红细胞,然后进行了血红细胞的定量相位成像实验,获得了清晰的干涉图,分别用傅里叶相位提取方法、希尔伯特相位提取方法以及修正后的方法重建出了血红细胞相位的定量二维分布,并进行了比较和分析。综上可见,本文的研究工作对于光学显微相位成像系统的优化设计具有一定的参考价值。