文本描述了一种新的显微成像方法,它把光学扫描显微成像技术与成像多光谱技术巧妙地结合在一起,形成扫描多光谱显微成像技术.文中叙述了系统的结构及工作原理,介绍了所采用的图像处理系统,给出了实验结果,并进行了分析讨论.

提出一种具有快速层析成像以及光谱分辨功能的多光子激发荧光显微技术。采用微透镜阵列产生激发光点阵,利用线扫描方式扫描阵列点,对样品进行多线并行多光子激发,利用棱镜色散荧光信号,同时,利用面阵CCD并行记录光谱分辨的多线荧光信号。采用4×4的微透镜阵列,仅需要记录128幅图像,即可重构512 pixel×512 pixel的光谱分辨荧光显微图像。对多色荧光珠、染色铃兰根茎以及花粉颗粒等样品进行实验,得到样品的双光子激发荧光光谱分辨图像,光谱测量范围为450-700 nm,光谱分辨率为3 nm。

将压缩感知(CS)理论应用于荧光显微成像，设计搭建了一套新型的显微成像系统。使用液晶光阀实现待测图像到随机光斑的线性投影，以单点探测进行荧光信号采集，结合CS信号重构理论得到样品图像。采样数远低于Nyquist-Shannon定理要求的次数，成像过程无需扫描，系统结构简单。相对于传统的更换滤光片和光栅扫描成像的光谱成像模式，该系统仅需使用光谱仪采集信号、对光谱分波段计算即可得到荧光样品的多光谱图像。荧光显微成像过程中存在荧光衰减的影响，实验中对数据进行强度归一化预处理，结果表明该处理方法有效消除

搭建了共焦布里渊显微镜装置，采用532 nm的单模激光器激发样品布里渊散射光，显微物镜放大倍数为100倍，数值孔径为0.8，采用串联扫描式多通道法布里-珀罗（F-P）干涉仪收集布里渊光。从实验中测得了装置的共焦光强响应曲线，以及二氧化硅玻璃、硅胶和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）3种样品的布里渊光谱。采用全新的光子数组分权值数据处理方法仿真分析了此装置的轴向成像分辨力，以及测试样品为二氧化硅玻璃-硅胶-PMMA多层样品时，样品的频移、轴向声速和纵向弹性模量3种参量的轴向成像特性,并对此方法获得的3种

与拉曼光谱等光谱测试分析方法相比，布里渊光谱可反映测试样品弹性系数等力学性能。采用中心波长为532 nm的单纵模激光器作为激发源，使用扫描型多通道双串联式法布里-珀罗干涉仪对产生的布里渊光进行探测，成功搭建了一套共焦布里渊光谱测试装置。系统利用具有远程通信功能的套接字端口方式获取光子数，进行光谱采集和显示。该方法可进一步应用于与共焦布里渊显微成像相关的大型系统远程联动装置，在仪器设计方面具有广阔的应用前景。利用该套基于套接字编程的共焦布里渊光谱测试装置，测得树脂玻璃、硅胶和二氧化硅玻璃的布里渊光