基于波前传感的快速自动聚焦技术及其应用

光学显微技术以其特有的优势广泛应用于生物医学领域.在显微成像中,样品聚焦是实现高质量成像的重要前提,对于传统的基于图像分析的自动聚焦技术,大量的多焦面数据采集限制了其广泛应用.本文提出了一种基于波前传感的快速自动聚焦技术,仅需采集三幅离焦强度图,通过求解强度传递方程提取离焦相位并获得离焦波前,随后将此波前沿光轴方向数值传播,最后对得到的一系列强度信息进行在焦评价,定位在焦位置.此外,为了进一步加快自动聚焦速度,本文还在硬件方面结合GPU并行运算,在算法方面通过减少像素数量明显提高了波前传感自动聚焦技术的效率.快速波前传感自动聚焦技术只需记录少量的多焦面数据,操作简单,且聚焦速度快,精度高,可应用于显微成像系统进行高质量的在焦观察和测量.