样品不同光学焦面图像三维重构,获得整体三维图像

对样品不同光学焦面图像三维重构,获得整体三维图像

光镜技术的第四阶段是发明了一些更精密的、具有更多新功能的新
一代显微镜，其中最重要的是共聚焦激光扫描显微镜(confocal laser
scanning microscope)。它在荧光显微镜的基础上全面更新，利用激光
作为点光源照射标本，在光学焦面上形成微米级的光点。所激发的荧光
通过物镜与分光器后，送到探测器。光源和探测器前方各有一个针孔，
光点通过一系列透镜同时聚焦到这两个针孔，这便是“共聚焦”的含义
。这样，来自光学焦面的光可以汇聚在针孔范围之内，而其他散射光一
概被排除在针孔之外。以激光逐点扫描样品，探测器也逐点捕获对应光
点的共聚焦图像，并转为数字传至计算机。通过计算机软件进行图像处
理后，最终在屏幕上显示整个焦面的图像。如果需要，还可以对样品不
同光学焦面的图像进行三维重构，以获得整体三维图像。

原始的显微照相机其实比一般照相机简单，它不需要镜头等光学部
件，因为显微镜已经具备了光学系统。它只需要一个照相机底座，安装
在显微镜的镜筒上，对焦后手动按下快门即可摄取图像。后来又发明了
自动控制曝光系统，能依据样品影像的明暗、颜色等参数，精确地计算
出曝光时间。这样不仅能拍摄黑白照片，还能拍摄彩色照片；不仅能拍
摄明视野图像，还能拍摄暗视野、干涉差、荧光等图像；不仅能拍摄负
片，还能摄制用于幻灯播放的反转片。再后来，随着数字技术的问世，
数码相机逐渐流行，显微摄影也以CCD+相机取代了传统的胶卷式相机，
其优点正如一般数码相机，就不必赘言了。为了减少光电传输中的噪音
，在高级显微镜上还设置了在低温条件下工作的冷却式CCD(cooled CCD
)，特别适用于摄取高清晰度的荧光显微图像。

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