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龙图腾网获悉中国科学院西安光学精密机械研究所申请的专利一种基于宽光谱偏焦相位恢复的生物成像装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114624193B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210430979.0，技术领域涉及：G01N21/01；该发明授权一种基于宽光谱偏焦相位恢复的生物成像装置及方法是由陈晓义;杜卓航;段亚轩设计研发完成，并于2022-04-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于宽光谱偏焦相位恢复的生物成像装置及方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于宽光谱偏焦相位恢复的生物成像装置及方法，以解决传统技术扫描过程复杂和采用相干光源易在探测光强中引入干涉条纹，影响生物样品成像清晰度的技术问题。本装置包括照明单元、分束镜、光谱测量单元及生物成像单元，生物成像单元包括沿分束镜透射光路依次设置的第四透镜和探测器，分束镜与第四透镜之间用于放置待测生物样品；本方法通过探测器在第四透镜的负离焦面A、焦平面B以及正离焦面C接收相应的探测光强，再结合基于宽光谱的相位恢复方法，实现对生物样品的成像。本发明扫描过程简便，采用宽光谱照明，避免了相干光照明时干涉条纹对成像清晰度的影响，也可实现对生物样品的无染色及定量相位成像。

本发明授权一种基于宽光谱偏焦相位恢复的生物成像装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于宽光谱偏焦相位恢复的生物成像方法，其特征在于，包括以下步骤： 1搭建生物成像装置，并测量宽光谱照明光的光谱成分 所述生物成像装置包括照明单元、分束镜7、光谱测量单元及生物成像单元；所述照明单元发出宽光谱的照明光入射到分束镜7，分为反射光束和透射光束；所述光谱测量单元包括沿分束镜7反射光路依次设置的第三透镜8和光谱仪9；所述生物成像单元包括沿分束镜7透射光路依次设置的第四透镜12和探测器13；所述分束镜7与第四透镜12之间用于放置待测生物样品10；所述探测器13在第四透镜12的负离焦面A、焦平面B及正离焦面C位置处接收相应的探测光强；定义透射光束传输方向为正方向，所述负离焦面A与焦平面B的距离为-Δz，所述正离焦面C与焦平面B的距离为Δz，其中f为第四透镜12的焦距； 光谱仪9测量宽光谱照明光的光谱成分，得到宽光谱照明光中的波段组成：λ＝[λ1,····λi,…λn]，i∈[1,n]，λi表示第i个波长信息，各个波长所占权重α＝[α1,····αi,…αn]，并且α1+…αi+…αn＝1； 2宽光谱偏焦技术获得探测光强 探测器13依次在距离焦平面-Δz的负离焦面A、焦平面B和距离焦平面Δz的正离焦面C三个位置处探测，获取相应的三个探测光强I-Δzx1,y1，Ifx2,y2和IΔzx3,y3；其中，x1,y1，x2,y2和x3,y3分别为负离焦面A、焦平面B和正离焦面C的坐标； 3基于宽光谱相位恢复方法实现生物样品成像 3.1初始假设焦平面B光场分布为： Ufx2,y2＝[α1Ufx2,y2,λ1,…αiUfx2,y2,λi,…αnUfx2,y2,λn]，i∈[1,n]； 其中，Ufx2,y2,λi＝exp[jφfx2,y2,λi]，φfx2,y2,λi为波长λi对应的相位假设初值，定义迭代次数为m，m为大于等于1的整数，初始迭代次数m＝1； 3.2焦平面B光场Ufx2,y2正向衍射传输至正离焦面C，正离焦面C光场分布为： UΔzx3,y3＝Pweight[Ufx2,y2,Δz]＝{α1P[Ufx2,y2,λ1,Δz],…αiP[Ufx2,y2,λi,Δz],…αnP[Ufx2,y2,λn],Δz}； 其中，Pweight为多波长权重角谱传输算子，P为单波长角谱传输算子； 3.3用正离焦面C实际的探测光强IΔzx3,y3，替代正离焦面C的计算光强，保留相位，求得更新的正离焦面C光场分布U'Δzx3,y3； 3.4更新的正离焦面C光场U'Δzx3,y3逆向传输至焦平面，焦平面B的更新光场分布为 3.5用焦平面B实际的探测光强Ifx2,y2，替代焦平面B的计算光强，保留相位，求得更新的焦平面B光场分布 3.6更新的焦平面B光场分布逆向传输至负离焦面A，负离焦面A的光场分布为 3.7用负离焦面A实际的探测光强I-Δzx1,y1，替代负离焦面A的计算光强，保留相位，求得更新的负离焦面A光场分布U'-Δzx1,y1； 3.8更新的负离焦面A光场U'-Δzx1,y1正向传输至焦平面B，焦平面B的更新光场分布为 3.9用焦平面B实际的探测光强Ifx2,y2，替代焦平面B的计算光强，保留相位，求得更新的焦平面B光场分布 3.10更新的焦平面B光场逆向传输至生物样品面，获得生物样品面的光场分布为： 其中，Γweight为多波长权重透镜传输算子，Γ为单波长透镜传输算子，x0,y0为生物样品面的坐标； 3.11计算误差评价函数MSE或均方根RMS，当误差评价函数MSE或均方根RMS小于相应的阈值时，迭代停止，执行3.12；否则，m＝m+1， 返回3.2； 3.12根据更新的焦平面B光场求得生物样品10的相位分布：实现生物样品成像，其中Angle代表求相位操作。

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