CN106296585A - 基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，包括：1)通过改变入射照明光的照明角度，激发样品与空气界面处沿不同方向传播的表面波；2)表面波照明样品产生沿与之对应横向波矢的频谱搬移，将物体高频分量搬移到物镜低通带范围内；3)CCD拍摄各照明角度下对应的图像，然后代入到傅里叶域迭代拼接(FP)算法中，最终重构出复杂样品的强度与相位分布。本发明还公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置。本发明所恢复的定量相位无需采用干涉获取，其计算所恢复的刻蚀光栅样品的刻蚀深度，通过AFM检测验证了其正确性，在材料和生命科学中具有广阔的应用前景。

Description

基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置

技术领域

本发明属于微观观测测量领域，具体涉及一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置。

背景技术

近几十年来，获取样品高分辨信息的挑战驱使许多超分辨显微技术得以显著的发展。根据照明方式的不同，这些显微成像技术可以大致分成两种：第一种是通过缩小成像系统的光学传递函数(PSF)而达到直接扩大系统光学传递函数(OTF)的目的，例如：扫描共聚焦显微术、受激发射损耗显微术(STED)、基态损耗显微术(GSD)以及荧光差分显微术等是典型的代表。另一种采用的是宽场成像的方式，由于摒弃了复杂的扫描系统从而简化了装置。在这种超分辨成像方法中，由显微镜获取的具有样品部分时间或空间信息的原始图像被代入到重构算法中，从而获取样品的超分辨图像。这些方法包括光子激活定位显微术(PLAM)、随机光重构显微术(STORM)、结构光照明显微术(SIM)等。除了这些宽场成像方法，人们还提出了斜照明样品及合成孔径的概念，这种概念在相位成像中获得了广泛的应用。

表面波相对于传导波具有更大的横向波矢，当用其所携带的大波矢照明样品时，样品所散射的高频信息将由于频移而被物镜接收，从而获取物体的高频信息，实现超分辨成像。获取表面波的基本原理是全内反射(TIR)。在显微系统中，其形式主要有两种，分别为棱镜型显微镜和物镜型显微镜。通过棱镜获取沿某一方向传播的表面波的方法简单易行，然而当需要改变表面波传播方向时，操控将变得复杂。

傅里叶域迭代拼接显微术(FPM)是一种新发展的成像技术，该重构算法合成显微镜所获取的原始图像，从而重构出超过系统衍射极限的超分辨复杂样品的场分布。

发明内容

本发明提出了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置，用于获取复杂样品的超分辨强度与相位信息；特别的，在获取相位信息时，无需通过参考光与样品光干涉实现，而只需改进样品的照明方式。本发明采用物镜型全内反射(TIR)装置获取表面波，所获表面波与样品作用后得到携带物体信息的散射波投射到远场参与成像，采用反射式图像获取模式。利用傅里叶域迭代拼接显微术(FPM)的重构算法，将显微镜所拍摄得的原始图代入到该算法中，从而恢复出分辨率为传统宽场显微镜近两倍的复杂样品强度与相位信息。通过该技术所得到的物体相位所对应的表面形貌(光栅刻蚀深度)与AFM测量得到的结果一致。相对于其他超分辨成像显微镜，该装置是基于宽场成像，其结构简单，成像速度快，为生命科学和纳米技术提供了良好的研究手段。

为实现上述的目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，包括：

(1)控制入射光垂直照明样品，样品被照明后产生散射光，得到一张分辨率很低的样品图像重构的初始化图像，并作傅里叶变换得到相应的频谱；

(2)利用入射光在物镜的后焦面进行圆环扫描，其扫描半径的大小对应于从物镜出射后的平行光照明样品的入射角大于激发倏逝波的临界角，入射光会聚在物镜后焦面扫描圆环各位置时，激发的具有横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)(i＝1,2,3...6)的倏逝波照明样品，选取其中不同方位的若干处位置作为扫描点，并获取各扫描点的图像I_mi；

(3)对所述得到的频谱截取一圆形区域，其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)(其中，i＝1,2,3...6)；

(4)对截取的圆形频谱作傅里叶反变换得到一幅具有强度与相位信息的低分辨图像将计算得到强度I_i用拍摄所得的第i张图像I_mi替换，得到新的图像对所述新图像作傅里叶变换，并截取其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的一个圆形区域，将所得频谱替换步骤(3)所得频谱，从而得到一张新的频谱；

(5)重复步骤(3)、(4)，直至i＝1,2,3...6张图片均完成迭代过程；

(6)重复步骤(3)到步骤(5)，完成数次迭代，直到得到一收敛解，即迭代得到的图像趋于稳定，最终重构出样品高分辨的强度图像和相位图像。

本发明中，所述的扫描点在扫描圆环上均匀分布，作为优选的，所述扫描点为6个，相邻两扫描点之间的圆心角为60度。

优选的，激光器发出的照明光束经透镜、偏振片和二分之一波片准直调制为平行线偏振光，该平行线偏振光经过扫描元件，再通过场镜后聚焦在物镜后焦面，并实现聚焦光在物镜后焦面进行圆形扫描，经物镜形成所述的平行入射光。

本发明还提供了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，包括：

激光器，用于产生入射光照明样品；

光纤，用于耦合激光光源；

第一透镜，用于准直光束，使从光纤发出的点光源变成准直平行光；

偏振片，用于调制照明光的偏振态，使其变成线偏光；

半分之波片，与偏振片配合，用于改变照明光的线偏振方向；

扫描元件，用于改变入射光的照明角，使入射光在所述物镜后焦面进行圆环扫描；

本发明中，所述的扫描元件为二维扫描振镜或数字微镜；所述二维扫描振镜与计算机相连，通过labview软件控制，改变不同的输入电压，使其在物镜后焦面实现不同半径的圆形扫描；数字微镜(DMD)为另一种用于改变入射光的照明角的器件，含有608x684个微型反射镜，每个微型反射镜尺寸为7.6um x 7.6um，微型反射镜的间距为10.8um；微型反射镜开启或关闭时，其与数字微镜的基底的法线方向分别呈12°和-12°；

扫描透镜和第二透镜，用于对入射光进行扩束，使光束半径变为原来的两倍，增大照明视场；

第一反射镜和第二反射镜，用于光路转折，使系统结构紧凑；

分光镜，用于使照明光透射以及样品散射回的光反射；

场镜，用于使照明光会聚于物镜后焦面，同时与物镜配合使用，实现成像时样品的相应放大倍率；

物镜，为100倍浸油物镜，数值孔径(NA)为1.49，用于集光镜照明样品，同时用于收集样品发出的散射光使其成像；

CCD，用于成像物镜和场镜所收集的样品的图像；

计算机，用于显示CCD记录的图像，通过软件控制二维扫描振镜的扫描及数字微镜(DMD)中微型反射镜的开启或关闭，用于对所述记录的强度图像进行图像重构；

本发明中，上述技术方案的具体原理如下：

由于物镜有限孔径大小导致的衍射极限，显微镜接收物体精细细节或最高频率是有限的。根据阿贝理论，传统显微镜在相干成像中的分辨率可以表示成:

R＝λ/NA (1)

其中，λ为真空中的波长，NA是物镜的数值孔径。

显微物镜可以看成是一个低通滤波器，在空间频域(傅里叶域)中，物体的空间频率由这一低通滤波器所滤波，其对应的光瞳函数(相干传递函数)可以表示成：

$P(k_x,k_y)=circ\[\sqrt{\frac{{(k_x/(\mathrm{\λ}f\left)\right)}^2+{(k_y/(\mathrm{\λ}f\left)\right)}^2}{(2\mathrm{\π}/\mathrm{\λ})NA}}\]---\left(2\right)$

其中，f为物镜的焦距。由此可知，物体可通过截止频率(最高频率)为k_c＝(2π/λ)NA。

当入射光从光密介质到光疏介质传播时，即此时光从样品玻璃衬底到空气传播时，若入射光线的入射角大于全反射临界角θ＝arcsin(n₂/n₁)＝41.3°，其中，n₁＝1.515为油或样品玻璃衬底折射率，n₂＝1为空气折射率，则在空气一侧将产生表面波(倏逝波)。考虑一横向波矢为(k_x ⁱ,k_y ⁱ)平面波：

U_p ⁱ(x₀,y₀)＝exp[-j(k_x ⁱx₀+k_y ⁱy₀)] (3)

照明样品时，根据麦克斯韦方程组，以及边界连续条件，可得样品与空气界面处所激发的倏逝波可表示为：

U_e ⁱ(x₀,y₀)＝Aexp[-j(k_x ⁱx₀+k_y ⁱy₀)] (4)

其中，A为常数。那么当被倏逝波照明后的样品，在傅里叶平面处的光场分布便可表示为：

$\begin{array}{c}\widetilde{U^i}(k_x,k_y)=P(k_x,k_y)\frac{1}{j\mathrm{\λ}f}\∫\∫O(x_0,y_0){U_e}^i(x_0,y_0)\exp \[-j(k_x{x}_0+k_y{y}_0)\]{\mathrm{dx}}_0{\mathrm{dy}}_0\\ =\frac{A}{j\mathrm{\λ}f}P(k_x,k_y)\tilde{O}(k_x+{k_x}^i,k_y+{k_y}^i)\end{array}---\left(5\right)$

其中，O(x₀,y₀)为物函数。由此可知，当横向波矢为(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的入射光照明样品时，样品的频谱在傅里叶面将产生(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的平移。故而原本不能被分辨的样品的高频亚波长细节信息，可以被移频至可传导的低通带频域内，从而可以被显微镜从远场接收。此时，CCD所获取的便是移频后得到的图像。

理论上，假若物体越高频的信息被移进物镜的低通带范围内，则最终可获取的高频信息越多。然而，由于物镜孔径的限制，可移进低通带范围内的频率是有限的。由公式(5)可知，频谱的移动范围取决于倏逝波的横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)，由公式(3)和公式(4)，或根据边界连续条件可知，这一波矢正好为激发此倏逝波所对应的入射照明平面波的横向波矢，即取决于入射光的最大照明角度如图4所示，或者更确切的说取决于照明物镜的数值孔径NA，由此，最大频移量为k_smax＝ksinθ_max＝n₁k₀sinθ_max＝k₀NA＝(2π/λ)NA。因此，最终可通过的最高频谱为k_c+k_smax＝2k_c＝2(2π/λ)NA，其所对应的显微镜的最高分辨率可表示为：

R＝λ/(2NA) (6)

对于一个复杂分布的二维样品，如果表面波仅从单一方向对样品进行照明，由于只发生单方向频谱的搬移，其可移频的范围是有限的。为了获取物体各个方向的高频信息，则需要对物体各个方向的频谱进行搬移，也就是说，需要对样品进行多方向的照明。为了获取在二维平面上沿各个方向传播的表面波，需要实现全方位360°的斜照明。在物镜后焦面上进行圆形扫描可以实现入射光照射在样品上时呈现锥形，从而获取对应于沿各个方向分布的横向波矢的表面波，所得各个方向的表面波与样品发生作用后，便实现样品频谱沿各个方向的搬移，最终所得的扩大的频谱如图6所示。

理论上，对全方位360°照明的覆盖数量越多，即入射光在所述物镜后焦面扫描圆环处的扫描间隔越小，扫描点越多，则不同方位照明所对应样品的频谱在傅里叶面上交叠的面积越大，图像重构精度越高。然而，由于所需的计算时间也随着获取图像数量呈线性增长。因此，需综合考虑图像重构精度与计算时间的分配问题。根据傅里叶域迭代拼接(FP)重构算法的要求，需满足不同照明方位下对应的圆形频谱区域之间的重叠面积约大于50％，才能获得较好的重构图像，因此，在已给定1.49数值孔径(NA)的物镜的情况下，可采取入射光在所述物镜后焦面的6个位置处进行扫描，如图3所示，从而获取6个方向的频移，如图6所示。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

(1)分辨率高，当工作波长为640nm时，通过实验最终可得到240nm周期精细度的复杂样品的分辨率，分辨率将近为传统宽场显微成像的两倍；

(2)可获取样品强度与相位信息，特别的，对于相位获取，该方法在材料学生命科学中广阔的应用前景；

(3)采用宽场成像，图像获取速度远高于点扫描成像方式，可获取样品的实时动态图像。

附图说明

图1为一种基于通过二维扫描振镜扫描产生沿不同方向传播的表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微成像装置示意图；

图2为图1的圆形虚线框中的三维透视图，表示会聚入射光在物镜后焦面上进行圆形扫描；

图3为入射会聚光在物镜后焦面进行圆形扫描的原理示意图，6个点表示拍摄图像时对应的扫描位置；

图4为从物镜发出的入射照明光的最大入射角示意图；

图5为在频谱面上入射照明光以最大入射角入射时最大的频移量示意图；

图6为频谱面上将所有频谱拼接后的示意图；

图7为一种基于通过数字微镜(DMD)产生沿不同方向传播的表面照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微成像装置示意图；

图8为数字微镜(DMD)的示意图，每个小方块代表微型反射镜，其中白色小方块表示开启的微型反射镜，虚线表示外围的微型反射镜在一个圆上。

具体实施方式

下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不限于此。

实施例1

如图1所示，一种基于通过二维扫描振镜产生沿不同方向传播的表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微成像装置，包括激光器1，光纤2，第一透镜3，偏振片4，二分之一波片5，二维扫描振镜6，扫描透镜7，第一反射镜8，第二透镜9，分光棱镜10，场镜11，第二反射镜12，物镜13，样品14，CCD 15，计算机16。

采用图1所示的装置所实现的移频超分辨显微方法，其过程如下：

(1)激光器1发出照明光束，经光纤耦合2和第一透镜3准直，得到准直光束；准直光束经偏振片4调制为平行的线偏振光，平行线偏振光经二分之一波片5后为偏振方向改变的平行线偏振光；然后经二维扫描振镜6改变平行照明光的入射视场角；所被改变入射视场角的平行光经第一反射镜反射8，由扫描透镜7和第二透镜9扩束，得到扩束照明平行光，扫描透镜7和第二透镜9共焦；扩束平行光经分光棱镜10透射，经过场镜11，由第二反射镜12反射后聚焦在物镜13焦面，场镜11与物镜13共焦；经场镜11会聚的聚焦光经物镜13后形成平行光入射到样品14上；

(2)样品14被照明后产生散射，散射光经由相同的物镜13接收；出射光经所述第二反射镜反射12，经场镜11透射后，通过分光棱镜10反射；反射光进入CCD15参与成像。

(3)调节二维扫描振镜6的输入电压为0，从而使入射光垂直照明样品14，经由CCD15拍下此时的图像；以此拍摄的强度图像作为样品图像重构的初始化图像，并作傅里叶变换得到相应的频谱；

(4)改变二维扫描振镜6的输入电压，使入射光在物镜13的后焦面进行圆形扫描，如图2所示，其扫描半径对应于入射光以大于激发倏逝波临界角的角度，以在样品表面激发倏逝波。为了使物体的亚波长细所对应的频谱能被移进物镜13的低通带范围内，应充分利用物镜13的数值孔径，此处使入射光的照明角θ等于74°，接近于物镜13的最大孔径角θ_max＝79.6°；

(5)入射照明光会聚在物镜13后焦面扫描圆环的某一个位置上时，所激发的具有某一横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的倏逝波照明样品，后通过所述CCD15拍摄此时的图像I_mi(其中i＝1,2,3…6)；扫描点连续在所述物镜后焦面扫描圆6个位置处扫描，其与圆心所构成圆心角均为60度，如图3所示，拍摄扫描点位于各处时所得的6幅图像；

(6)对所述得到的频谱截取一圆形区域，其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)；

(7)对截取的圆形频谱作傅里叶反变换得到一幅具有强度与相位信息的低分辨图像将计算得到强度I_i用拍摄所得的第i张图像I_mi替换，得到新的图像对所述新图像作傅里叶变换，并截取其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的一个圆形区域，将所得频谱替换步骤(3)所得频谱，从而得到一张新的频谱；

(8)重复步骤(6)、(7)，直至i＝1,2,3...6张图片均完成迭代过程；

(9)重复步骤(6)到步骤(8)，完成数次迭代，直到得到一收敛解，即迭代得到的图像趋于稳定，最终重构出样品高分辨的强度图像和相位图像。

(10)二维扫描振镜6和CCD15与计算机16连接，二维扫描振镜6的扫描状态由软件控制，从而实现对样品不同入射角和不同方位角的照明；CCD15拍摄的图像可通过计算机16显示器显示。

实施例2

如图7所示，一种基于通过数字微镜(DMD)产生沿不同方向传播的表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微成像装置，包括激光器1，光纤2，第一透镜3，偏振片4，二分之一波片5，扫描透镜6，第二透镜7，数字微镜(DMD)17，第三透镜9，分光棱镜10，场镜11，第二反射镜12，物镜13，样品14，CCD 15，计算机16。

采用图7所示的装置所实现的移频超分辨显微方法，其过程如下：

(1)激光器1发出照明光束，经光纤耦合2和第一透镜3准直，得到准直光束；准直光束经偏振片4调制为平行的线偏振光，平行线偏振光经二分之一波片5后为偏振方向改变的平行线偏振光；然后经扫描透镜6和第二透镜7扩束，得到扩束照明平行光，扫描透镜6和第二透镜7共焦；扩束光以24°角入射到数字微镜(DMD)17上，如此，当开启的微型反射镜便可使光入射到成像系统的下一个器件，反之其关闭时，便阻止光向前传播；由开启的微型反射镜反射的光经第三透镜透射，再由分光棱镜10透射，经过场镜11，由第二反射镜12反射后聚焦在物镜13焦面，场镜11与物镜13共焦；经场镜11会聚的聚焦光经物镜13后形成平行光入射到样品14上；

(2)样品14被照明后产生散射，散射光经由相同的物镜13接收；出射光经所述第二反射镜反射12，经场镜11透射后，通过分光棱镜10反射；反射光进入CCD15参与成像。

(3)调节数字微镜(DMD)17的控制软件，使中心微型反射镜开启，如图8中的中心小方块变白，从而使入射光垂直照明样品14，经由CCD15拍下此时的图像；以此拍摄的强度图像作为样品图像重构的初始化图像，并作傅里叶变换得到相应的频谱；

(4)调节数字微镜(DMD)17的控制软件，按顺序相继开启外围的微型反射镜，如图8中的虚线圆中相互之间圆心角为60°的6个微型反射镜，使入射光在物镜13的后焦面进行圆形扫描，其扫描半径对应于入射光以大于激发倏逝波临界角的角度，以在样品表面激发倏逝波。为了使物体的亚波长细所对应的频谱能被移进物镜13的低通带范围内，应充分利用物镜13的数值孔径，此处使入射光的照明角θ等于74°，接近于物镜13的最大孔径角θ_max＝79.6°；

(5)入射照明光会聚在物镜13后焦面扫描圆环的某一个位置上时，所激发的具有某一横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的倏逝波照明样品，后通过所述CCD15拍摄此时的图像I_mi(其中i＝1,2,3…6)；扫描点连续在所述物镜后焦面扫描圆6个位置处扫描，其与圆心所构成圆心角均为60度，如图3所示，拍摄扫描点位于各处时所得的6幅图像；

(6)对所述得到的频谱截取一圆形区域，其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)；

(7)对截取的圆形频谱作傅里叶反变换得到一幅具有强度与相位信息的低分辨图像将计算得到强度I_i用拍摄所得的第i张图像I_mi替换，得到新的图像对所述新图像作傅里叶变换，并截取其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的一个圆形区域，将所得频谱替换步骤(3)所得频谱，从而得到一张新的频谱；

(8)重复步骤(6)、(7)，直至i＝1,2,3...6张图片均完成迭代过程；

(9)重复步骤(6)到步骤(8)，完成数次迭代，直到得到一收敛解，即迭代得到的图像趋于稳定，最终重构出样品高分辨的强度图像和相位图像。

(10)数字微镜(DMD)17和CCD15与计算机16连接，数字微镜(DMD)17的开启或关闭状态由软件控制，从而实现对样品不同入射角和不同方位角的照明；CCD15拍摄的图像可通过计算机16显示器显示。

以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，其特征在于，包括：

(1)控制入射光垂直照明样品，样品被照明后产生散射光，得到一张分辨率很低的样品图像重构的初始化图像，并作傅里叶变换得到相应的频谱；

(2)利用入射光在物镜的后焦面进行圆环扫描，其扫描半径的大小对应于从物镜出射后的平行光照明样品的入射角大于激发倏逝波的临界角，入射光会聚在物镜后焦面扫描圆环各位置时，激发的具有横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的倏逝波照明样品，选取其中不同方位的若干处位置作为扫描点，并获取各扫描点的图像I_mi；

(3)对所述得到的频谱截取一圆形区域，其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)，i＝1,2,3...6；

(4)对截取的圆形频谱作傅里叶反变换得到一幅具有强度与相位信息的低分辨图像将计算得到强度I_i用拍摄所得的第i张图像I_mi替换，得到新的图像对所述新图像作傅里叶变换，并截取其大小对应于物镜的截止频率k_c,中心对应于横向波矢(k_x ⁱ,k_y ⁱ)的一个圆形区域，将所得频谱替换步骤(3)所得频谱，从而得到一张新的频谱；

(5)重复步骤(3)和(4)，直至i＝1,2,3...6张图片均完成迭代过程；

(6)重复步骤(3)到步骤(5)，完成数次迭代，直到得到一收敛解，即迭代得到的图像趋于稳定，最终重构出样品高分辨的强度图像和相位图像。

2.如权利要求1所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，其特征在于，所述的扫描点在扫描圆环上均匀分布。

3.如权利要求2所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，其特征在于，所述扫描点为6个，相邻两扫描点之间的圆心角为60度。

4.如权利要求1所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法，其特征在于，激光器发出的照明光束再准直调制为平行线偏振光，该平行线偏振光在通过场镜后聚焦在物镜后焦面，经物镜形成所述的入射光。

5.一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，其特征在于，包括：

激光器，用于发出入射光；

物镜，用于聚焦所述的入射光照明样品；

场镜，用于使入射光会聚于物镜后焦面；

扫描元件，位于所述激光器与场镜之间，用于改变入射光的照明角，使入射光在所述物镜后焦面进行圆环扫描；

CCD，用于收集物镜和场镜所成的样品的图像；

计算机，用于所述扫描元件的控制，并选取圆环上部分不同方位的若干处位置作为扫描点，并对各扫描点所记录的强度图像进行图像重构。

6.如权利要求5所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，其特征在于，所述的扫描元件为二维扫描振镜或数字微镜。

7.如权利要求5所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，其特征在于，所述的光源与扫描元件间具有沿光路依次设置的：

第一透镜，用于将激光器发出的入射光变为准直平行光；

偏振片，用于调制准直平行光的偏振态，使其变成线偏光；

二分之一波片，与偏振片配合，用于改变入射光的线偏振方向。

8.如权利要求5所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，其特征在于，所述的扫描点在扫描圆环上均匀分布。

9.如权利要求8所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，其特征在于，所述物镜的数值孔径为1.49，对应的扫描点为6个，且相邻两扫描点之间的圆心角为60度。

10.如权利要求5所述的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置，其特征在于，所述的扫描元件与物镜间的光路上依次设有扫描透镜和第二透镜，用于对入射光进行扩束，使光束半径变为原来的两倍，增大照明视场。