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龙图腾网获悉中国计量大学申请的专利一种显微成像装置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：CN120102542B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202510583611.1，技术领域涉及：G01N21/64；该发明授权一种显微成像装置是由占春连;罗润秋设计研发完成，并于2025-05-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种显微成像装置在说明书摘要公布了：本申请公开了一种显微成像装置，装置应用于活体细胞的三维显微成像，装置包括结构光发生单元、样品台、控制单元、高速图像压缩采集单元及处理单元。结构光发生单元产生结构光，以激发携带样品信息的荧光；样品台设置有压电陶瓷，以控制结构光周期性聚焦在待测样品的不同纵向深度；控制单元控制压电陶瓷在单个曝光周期内完成n次待测样品纵向深度变化；高速图像压缩采集单元采样待测样品的荧光图样，荧光图样包含n个纵向深度位置处荧光信息，任一纵向深度位置处包含至少三种荧光信息；处理单元基于任一曝光周期内获得的单帧荧光图样进行重建，获得待测样品的三维图像。本申请能够获得清晰显示活体细胞样本的结构分布和连续动态行为的三维图像。

本发明授权一种显微成像装置在权利要求书中公布了：1.一种显微成像装置，其特征在于，所述显微成像装置应用于活体细胞的三维显微成像，所述显微成像装置包括： 结构光发生单元，所述结构光发生单元被配置为周期性的产生至少三种结构光，所述的结构光汇聚在待测样品，以激发携带有样品信息的荧光； 样品台，用于盛放所述待测样品，所述样品台设置有压电陶瓷，所述压电陶瓷被配置为调整所述待测样品，以控制所述结构光周期性的聚焦在所述待测样品的不同纵向深度； 控制单元，所述控制单元被配置为用于设置所述显微成像装置的采样深度个数，并控制所述压电陶瓷在高速图像压缩采集单元的单个曝光周期内完成n次待测样品纵向深度变化，n为设置的所述采样深度个数； 高速图像压缩采集单元，被配置为采样所述待测样品不同纵向深度位置处的荧光以获得荧光图样，并将所述荧光图样传输至处理单元，其中，所述荧光图样包含n个纵向深度位置处荧光信息，任一纵向深度位置处包含至少三种所述结构光激发的荧光信息； 处理单元，所述处理单元基于所述高速图像压缩采集单元任一个曝光周期内所获得的单帧荧光图样进行重建，获得所述待测样品的三维图像； 所述结构光发生单元包括：激光器，用于发射激光； 第一数字微镜，被配置为接收所述激光，并形成光栅图像以调制所述激光，产生多个衍射级次的衍射光； 聚光单元，被配置为将所述第一数字微镜产生的多个所述衍射光进行会聚，使衍射光间发生相互干涉形成结构光，并将所述结构光汇聚在待测样品，以激发携带有样品信息的荧光； 所述控制单元还被配置为用于控制所述第一数字微镜的光栅图像变换频率、所述压电陶瓷的位移频率和所述高速图像压缩采集单元的采样频率，所述控制单元控制的各个器件的频率满足：所述光栅图像变换频率为压电陶瓷位移频率的3M倍，所述压电陶瓷位移频率为高速图像压缩采集单元采样频率的n倍，其中，M等于1或2或3，n等于所述采样深度个数； 所述处理单元基于所述高速图像压缩采集单元一个曝光周期内获得的单帧荧光图样进行重建，获得所述待测样品的三维图像包括： 采用视频重建算法将所述荧光图样重建为3M*n帧分别携带有不同纵向深度荧光信息的还原图像； 采用深度学习重建算法对3M*n帧所述还原图像进行重建，重建出3M*n张对应n个不同纵向深度的光切片图像； 采用光切片图像重建算法对3M*n张所述光切片图像进行重建，获得所述待测样品的三维图像； 所述处理单元采用深度学习重建算法对所述还原图像进行重建包括： 分别对3M*n帧所述还原图像进行编码，以进行二维压缩观测，获得观测值； 基于所述观测值，计算对应第一纵向深度的各帧所述还原图像的共有信息估计观测值和特有信息估计观测值； 将对应所述第一纵向深度的所述共有信息估计观测值输入共有信息重构模块，所述共有信息重构模块将对应所述第一纵向深度的所述共有信息估计观测值进行重构，获得对应所述第一纵向深度的3M帧重构的共有信息； 将3M帧第一纵向深度的特有信息估计观测值与第一纵向深度的重构共有信息进行信道维度联结，获得第一纵向深度的3M帧所述光切片图像； 所述处理单元被配置为采用如下公式对所述光切片图像进行解算，去除所述光切片图像的离焦背景，以获得去除离焦背景的光切片图像，光切片图像的解算公式如下： ； 所述光切片图像的解算公式通过求解方程组获得，所述方程组通过如下方式获得：基于成像图像，将条纹结构光的初相位移动3次，相移间隔，相移组合为，，，以获得所述方程组； 所述成像图像表示如下： ； 式中，表示样品焦面部分，即样品的光切片图像；表示样品离焦背景部分，表示平面坐标，表示成像图像，表示条纹广场的均值强度，表示调制深度，表示条纹空间频率，表示相位； 所述方程组表示如下： ； 式中，表示条纹广场的均值强度，表示调制深度，表示样品离焦背景部分，表示样品焦面部分，即样品的光切片图像； 所述处理单元基于每个纵向深度位置的3M张所述去除离焦背景的光切片图像进行相位叠加和频谱合成，利用结构光照明的多方向条纹信息恢复出该纵向深度的超分辨平面图像，随后，n个纵向深度的超分辨图像按空间顺序排列，通过三维重建将这些二维图像序列合成完整的三维超分辨图像，从而获得待测样品的三维图像。

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