CN110470640B - 双光子光片显微成像方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双光子光片显微成像方法及装置，其中，该方法包括：在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光；通过第一4f系统对超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线；聚焦线通过分束镜到达第二4f系统中的第一透镜，再经扫描振镜到达第二4f系统的第二透镜，在空间光调制器表面形成聚焦线；通过空间光调制器对聚焦线进行相位调制，并反射传播，经第二4f系统和分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线使得样本激发出荧光信号；对荧光信号进行采集以对样本进行光片显微成像。该方法通过快速访问空间光调制器上的调制相位，实现快速成像，提高成像速度与成像效率。

Description

双光子光片显微成像方法及装置

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种双光子光片显微成像方法及装置。

背景技术

光片显微(Light Sheet Microscopy，LSM)是一种新型的光学显微成像方法，相对于共聚焦荧光显微，光片显微极大地降低了光漂白且提高了成像的数据通量，近年来被广泛应用于生物医学显微成像。

但是考虑到生物组织散射等因素的影响，常规的基于单光子激发的光片显微技术的穿透深度较浅、成像信噪比低，限制了该技术的广泛应用。双光子荧光激发是基于双光子吸收这一非线性效应实现的。其激发波长为相应单光子激发光波长的2倍，从而降低了生物组织散射的影响。但是，双光子吸收效应造成荧光信号只在聚焦焦点上被局域激发。因此，为了实现大区域面积的成像，通常需要对激光焦点进行扫描。

实际应用中，为了在双光子光片显微中确保足够高的成像速度，通常将激光聚焦成线，然后在激发物镜的轴向方向进行扫描，获取二维图像。但值得注意的是，常规方法采用在激发物镜轴向上移动物镜或样本的方法进行扫描，其机械惯性造成低成像速率，无法满足生物动态成像的应用需求。尽管人们采用快速调焦系统，如电调谐透镜或超声调谐透镜(Cell Research 25,254–257(2015))，提高了激发物镜轴向方向上的扫描速度，但是上述方法只能进行连续扫描。然而，对于一些在激发物镜的轴向方向上的生物动态观测，只需对感兴趣的区域进行观测，此时若采用连续扫描不仅降低了成像速度，还将增大组织的光损伤。

双光子光片成像通常采用推扫线形激发光并结合(虚拟)共焦探测的方式实现成像，但是其扫描器件的机械惯性严重限制了成像速度，因此，目前本领域技术人员亟需解决的一个技术问题是：如何设计一套激发物镜的轴向方向上快速扫描的双光子光片显微成像系统，并且对于目标激发视场具有选择性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种双光子光片显微成像方法，该方法利用扫描振镜快速访问空间光调制器上预先加载的相位，可以实现快速扫描成像，并且能在不影响成像速度的情况下，跳过不感兴趣的区域进行选择性成像。

本发明的另一个目的在于提出一种双光子光片显微成像装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种双光子光片显微成像方法，包括：

在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光；

通过第一4f系统对所述超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线；

所述聚焦线通过分束镜到达第二4f系统中的第一透镜，再经扫描振镜到达第二4f系统的第二透镜，在空间光调制器表面形成所述聚焦线；

通过所述空间光调制器对所述聚焦线进行相位调制，并反射传播，经所述第二4f系统和所述分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线以使得所述样本激发出荧光信号；

对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像。

本发明实施例的双光子光片显微成像方法，通过使用柱透镜和空间光调制器的组合，对于线聚焦光添加不同的离焦量，可以使光束在样本的不同深度进行线聚焦。由于聚焦线的深度由空间光调制器上加载的相位决定，所以可以在保证成像速度不变的情况下，通过设置特定的调制相位，只对感兴趣的区域进行观测，从而提高成像效率。

另外，根据本发明上述实施例的双光子光片显微成像方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预先搭建的成像装置包括：

光束变换及相位调制系统、信号激发系统和探测成像系统；

所述光束变换及相位调制系统包括：所述第一4f系统、所述柱透镜、所述分束镜、所述第二4f系统、所述扫描振镜、半波片和所述空间光调制器；

所述信号激发系统包括：所述第三4f系统和所述激发物镜；

所述探测成像系统包括：探测物镜、滤波片和高速相机。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述空间光调制器表面与所述激发物镜的后焦面共轭；所述空间光调制器表面与所述柱透镜焦面互为共轭面。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过在所述空间光调制器上加载不同的离焦相位，以在所述样本上生成不同聚焦深度的聚焦线。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像，包括：

通过所述探测物镜收集所述荧光信号，并利用所述滤波片对所述荧光信号进行滤波，通过所述高速相机对滤波后的荧光信号进行采集。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种双光子光片显微成像装置，包括：

第一生成模块，用于在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光；

第二生成模块，用于通过第一4f系统对所述超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线；

第三生成模块，用于所述聚焦线通过分束镜BS到达第二4f系统中的第一透镜L3，再经扫描振镜GM到达第二4f系统的第二透镜L4，在空间光调制器表面形成所述聚焦线；

激发模块，用于通过所述空间光调制器对所述聚焦线进行相位调制，并反射传播，经所述第二4f系统和所述分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线以使得所述样本激发出荧光信号；

成像模块，用于对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像。

本发明实施例的双光子光片显微成像装置，通过使用柱透镜和空间光调制器的组合，对于线聚焦光添加不同的离焦量，可以使光束在样本的不同深度进行线聚焦。由于聚焦线的深度由空间光调制器上加载的相位决定，所以可以在保证成像速度不变的情况下，通过设置特定的调制相位，只对感兴趣的区域进行观测，从而提高成像效率。

另外，根据本发明上述实施例的双光子光片显微成像装置还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预先搭建的成像装置包括：

光束变换及相位调制系统、信号激发系统和探测成像系统；

所述光束变换及相位调制系统包括：所述第一4f系统、所述柱透镜、所述分束镜、所述第二4f系统、所述扫描振镜、半波片和所述空间光调制器；

所述信号激发系统包括：所述第三4f系统和所述激发物镜；

所述探测成像系统包括：探测物镜、滤波片和高速相机。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述空间光调制器表面与所述柱透镜焦面互为共轭面；所述空间光调制器表面与所述激发物镜的后焦面共轭。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过在所述空间光调制器上加载不同的离焦相位，以在所述样本上生成不同聚焦深度的聚焦线。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像，包括：

通过所述探测物镜收集所述荧光信号，并利用所述滤波片对所述荧光信号进行滤波，通过所述高速相机对滤波后的荧光信号进行采集。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的双光子光片显微成像方法流程图；

图2为根据本发明一个实施例的双光子光片显微成像方法流程框图；

图3为根据本发明一个实施例的成像装置中的基本光路图；

图4为根据本发明又一个实施例的成像装置中的基本光路图；

图5为根据本发明一个实施例的双光子光片显微系统图；

图6为根据本发明一个实施例的采用的离焦相位示例图；

图7为根据本发明一个实施例的不同深度聚焦线的仿真结果图；

图8为根据本发明一个实施例的双光子光片显微成像装置结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的双光子光片显微成像方法及装置。

首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的双光子光片显微成像方法。

图1为根据本发明一个实施例的双光子光片显微成像方法流程图。

如图1所示，该双光子光片显微成像方法包括以下步骤：

在步骤S101中，在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光。

如图2、图3和图4所示，预先搭建的成像装置包括：光束变换及相位调制系统、信号激发系统和探测成像系统。

光束变换及相位调制系统包括：第一4f系统(透镜L1和L2)、柱透镜(CL)、分束镜(BS)、第二4f系统(透镜L3和L4)、扫描振镜(GM)、半波片λ/2和空间光调制器(SLM)。

其中，4f系统由多个双焦合透镜组成，双焦合透镜组用于实现光束尺寸变换并建立相应的共轭位置关系；柱透镜用于形成聚焦线；半波片用于调整入射到空间光调制器上光束的偏振方向；空间光调制器用于加载目标相位；扫描振镜用于驱动聚焦线访问空间光调试器上加载的不同相位。

信号激发系统包括：第三4f系统和激发物镜。

探测成像系统包括：探测物镜、滤波片和高速相机。

如图5所示，通过访问光束变换及相位调制系统中空间光调制器不同的离焦相位，可以在激发物镜后焦面上获得不同离焦程度的聚焦线，从而获得在样本中不同深度(z轴方向)的聚焦线。利用光束变换及相位调制系统中的振镜进行扫描，可访问空间光调制器上不同位置的相位分布，从而在样本中不同z轴位置进行扫描，实现光片成像。

进一步地，在进行成像之前，先进行参数设定，设定激发物镜的轴向方向为z轴，设定样本的目标扫描区域为XZ，设定空间光调制器的横向、纵向分别为m轴和n轴，设定空间光调制器可调制面的大小为MN，设定实现沿空间光调制器横向扫描的振镜偏转角步长，根据目标扫描区域的大小设定扫描总时长。

在步骤S102中，通过第一4f系统对超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线。

具体地，在搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光，利用第一组4f系统中透镜L1和L2对超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线。

在步骤S103中，聚焦线通过分束镜到达第二4f系统中的第一透镜，再经扫描振镜到达第二4f系统的第二透镜，在空间光调制器表面形成聚焦线。

具体地，聚焦线光线经过分束镜BS到达下一组4f系统的第一个透镜L3，再经过扫描振镜GM到达下一组4f系统的第二个透镜L4，空间光调制器SLM表面与柱透镜CL焦面互为共轭面，光束在空间光调制器表面形成聚焦线。

在步骤S104中，通过空间光调制器对聚焦线进行相位调制，并反射传播，经第二4f系统和分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线以使得样本激发出荧光信号。

具体地，经空间光调制器SLM调制相位并反射的光线反向传播，再一次经过上述经历过的4f系统及扫描振镜，并在柱透镜焦面处被提取，之后进入第三4f系统与激发物镜，第三4f系统包括透镜L5和L6。空间光调制器表面与物镜后焦面为共轭面。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过在空间光调制器上加载不同的离焦相位，以在样本上生成不同聚焦深度的聚焦线。

在步骤S105中，对荧光信号进行采集以对样本进行光片显微成像。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过探测物镜收集荧光信号，并利用滤波片对荧光信号进行滤波，通过高速相机对滤波后的荧光信号进行采集。

具体地，根据设定的样本目标扫描区域(z轴位置，可通过先加载连续变化的离焦相位实现全局扫描成像，然后确定感兴趣的目标区域及其对应的相位)，在空间光调制器上加不同的离焦相位调制，可在样本中的不同z位置实现线聚焦。驱动振镜使得光束访问空间光调制器上设定的相位图案，即可实现在样本中沿z轴方向的高速连续或跳跃扫描。所激发出荧光信号由探测物镜进行收集，然后经滤波片滤出样本发射的荧光信号。在物面的共轭面放置高速相机进行图像采集，实现光片显微成像。根据加载的相位调制，可实现连续或非连续目标区域的成像。

可以理解的是，通过双光子光片显微成像方法实现了在激发物镜的轴向方向上快速扫描，且可在轴向方向上进行有自由选择性地快速扫描。这样一方面实现了轴向方向上快速扫描双光子光片显微成像，另一方面还可以自主选择视场区域，跳过不感兴趣的区域进行成像，提高了成像效率。

如图2所示，首先激光光束通过第一组4f系统进行扩束，然后经过一个柱透镜获得线聚焦。聚焦光束经过一个分束镜后经过一个第二个4f系统和扫描振镜，在空间光调制器上形成线聚焦。驱动振镜使得光束访问空间光调制器上设定的相位图案。示例中采用反射式空间光调制器，所以光束沿原路返回直到分束镜。通过分束镜作用后的光束再经过一个第三组4f系统(由普通透镜和镜筒透镜构成)，再经过激发物镜形成线聚焦。通过在空间光调制器上加载不同的离焦相位，可以在样本中获得不同的聚焦深度的聚焦线。样本中的荧光通过快速相机进行采集。

如图3所示，图中省略了荧光的收集过程，该视角下柱透镜无聚焦作用。透镜L1和L2构成第一个4f系统，透镜L3和L4构成第二个4f系统，透镜L5和镜筒透镜L6构成第三个4f系统。在一个示例中，选取透镜L1的焦距为30mm，透镜L2的焦距为150mm，柱透镜CL的焦距为150mm，透镜L3的焦距为60mm，透镜L4的焦距为150mm，透镜L5的焦距为50mm，镜筒透镜L6的焦距为180mm，物镜放大倍数为25倍，数值孔径为1.05。图中其他元件标注如下：分束镜BS、空间光调制器SLM、半波片λ/2、振镜GM、激发物镜obj。其中，半波片用于调整入射到空间光调制器上光束的偏振方向，在此视角中，值得注意的是聚焦到空间光调制器上的线的长度应该尽量与调制器可利用的宽度相等，以此保证对于光的相位有较为充分的调制。同时在该视角下，光线应该尽量充满物镜的后焦面。例如使用的激光器光束的宽度为1.2mm，则理论计算得到空间光调制器上的线长度为15mm，在物镜后焦面上形成的线聚焦的长度为21.6mm。

如图4所示，图中省略了荧光的收集过程，该视角下柱透镜有聚焦作用。示例的参数如图3，图中振镜旁的箭头表示振镜的运动方向。在此视角中，空间光调制器的表面与激发物镜的后焦面共轭，在空间光调制器上加载相位，会使物镜后焦面上的光束添加相应离焦量，从而获得不同轴向深度的聚焦线。

如图6所示，在本示例中，通过二阶泽尼克相位和一个过中心的窗口获得线聚焦光的离焦相位，如图6(a)所示。由于不同的线聚焦深度对应不同的离焦量，所以在空间光调制器的不同位置上加载相应的离焦相位即可。在图6(b)中展示了一个空间光调制器的示例相位，其中每一行代表一种加在线聚焦光束上的离焦相位。注意空间光调制器上的相位可以预先设定，对于一些在激发物镜的轴向方向上的生物动态观测，可以只对感兴趣的区域进行观测。

如图7所示，该示例中展现了三种不同的离焦量对应的聚焦情况。从左至右分别是不添加离焦量，添加5倍离焦相位、添加10倍离焦相位对应的线聚焦仿真结果。图中竖直方向为光轴方向。

根据本发明实施例提出的双光子光片显微成像方法，通过使用柱透镜和空间光调制器的组合，对于线聚焦光添加不同的离焦量，可以使光束在样本的不同深度进行线聚焦。由于聚焦线的深度由空间光调制器上加载的相位决定，所以可以在保证成像速度不变的情况下，通过设置特定的调制相位，只对感兴趣的区域进行观测，从而提高成像效率。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的双光子光片显微成像装置。

图8为根据本发明一个实施例的双光子光片显微成像装置结构示意图。

如图8所示，该双光子光片显微成像装置包括：第一生成模块100、第二生成模块200、第三生成模块300、激发模块400和成像模块500。

第一生成模块100，用于在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光。

第二生成模块200，用于通过第一4f系统对超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线。

第三生成模块300，用于聚焦线通过分束镜BS到达第二4f系统中的第一透镜L3，再经扫描振镜GM到达第二4f系统的第二透镜L4，在空间光调制器表面形成聚焦线。

激发模块400，用于通过空间光调制器对聚焦线进行相位调制，并反射传播，经第二4f系统和分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线使得样本激发出荧光信号。

成像模块500，用于对荧光信号进行采集以对样本进行光片显微成像。

进一步地，在本发明的一个实施例中，预先搭建的成像装置包括：

光束变换及相位调制系统、信号激发系统和探测成像系统；

光束变换及相位调制系统包括：第一4f系统、柱透镜、分束镜、第二4f系统、扫描振镜、半波片和空间光调制器；

信号激发系统包括：第三4f系统和激发物镜；

探测成像系统包括：探测物镜、滤波片和高速相机。

进一步地，在本发明的一个实施例中，空间光调制器表面与柱透镜焦面互为共轭面；空间光调制器表面与激发物镜的后焦面共轭。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过在空间光调制器上加载不同的离焦相位，以在样本上生成不同聚焦深度的聚焦线。

进一步地，在本发明的一个实施例中，对荧光信号进行采集以对样本进行光片显微成像，包括：

通过探测物镜收集荧光信号，并利用滤波片对荧光信号进行滤波，通过高速相机对滤波后的荧光信号进行采集。

需要说明的是，前述对双光子光片显微成像方法实施例的解释说明也适用于该实施例的装置，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的双光子光片显微成像装置，通过使用柱透镜和空间光调制器的组合，对于线聚焦光添加不同的离焦量，可以使光束在样本的不同深度进行线聚焦。由于聚焦线的深度由空间光调制器上加载的相位决定，所以可以在保证成像速度不变的情况下，通过设置特定的调制相位，只对感兴趣的区域进行观测，从而提高成像效率。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种双光子光片显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光；

通过第一4f系统对所述超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线；

所述聚焦线通过分束镜到达第二4f系统中的第一透镜，再经扫描振镜到达第二4f系统的第二透镜，在空间光调制器表面形成所述聚焦线；

通过所述空间光调制器对所述聚焦线进行相位调制，并反射传播，调制后的聚焦线经所述第二4f系统原路返回至所述分束镜，并经所述分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线以使得所述样本激发出荧光信号；其中，所述空间光调制器的表面与所述激发物镜的后焦面共轭，通过在所述空间光调制器上加载不同的离焦相位，使所述激发物镜的后焦面上的光束添加相应离焦量，以获得不同聚焦深度的聚焦线；

对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先搭建的成像装置包括：光束变换及相位调制系统、信号激发系统和探测成像系统；

所述光束变换及相位调制系统包括：沿光路依次设置的所述第一4f系统、所述柱透镜、所述分束镜、所述第二4f系统的第一透镜、所述扫描振镜、所述第二4f系统的第二透镜、半波片和所述空间光调制器；

所述信号激发系统包括：所述第三4f系统和所述激发物镜；

所述探测成像系统包括：探测物镜、滤波片和高速相机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述空间光调制器表面与所述柱透镜焦面互为共轭面。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像，包括：

通过所述探测物镜收集所述荧光信号，并利用所述滤波片对所述荧光信号进行滤波，通过所述高速相机对滤波后的荧光信号进行采集。

5.一种双光子光片显微成像装置，其特征在于，包括：

第一生成模块，用于在预先搭建的成像装置中，利用超短脉冲激光光源产生超短脉冲激光；

第二生成模块，用于通过第一4f系统对所述超短脉冲激光进行扩束，并利用柱透镜生成聚焦线；

第三生成模块，用于所述聚焦线通过分束镜到达第二4f系统中的第一透镜，再经扫描振镜到达第二4f系统的第二透镜，在空间光调制器表面形成所述聚焦线；

激发模块，用于通过所述空间光调制器对所述聚焦线进行相位调制，并反射传播，调制后的聚焦线经所述第二4f系统原路返回至所述分束镜，并经所述分束镜到达第三4f系统与激发物镜，在样本上形成调制后的聚焦线以使得所述样本激发出荧光信号；其中，所述空间光调制器的表面与所述激发物镜的后焦面共轭，通过在所述空间光调制器上加载不同的离焦相位，使所述激发物镜的后焦面上的光束添加相应离焦量，以获得不同聚焦深度的聚焦线；

成像模块，用于对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像。

6.根据权利要求5所述的双光子光片显微成像装置，其特征在于，所述预先搭建的成像装置包括：光束变换及相位调制系统、信号激发系统和探测成像系统；

所述光束变换及相位调制系统包括：沿光路依次设置的所述第一4f系统、所述柱透镜、所述分束镜、所述第二4f系统的第一透镜、所述扫描振镜、所述第二4f系统的第二透镜、半波片和所述空间光调制器；

所述信号激发系统包括：所述第三4f系统和所述激发物镜；

所述探测成像系统包括：探测物镜、滤波片和高速相机。

7.根据权利要求5所述的双光子光片显微成像装置，其特征在于，

所述空间光调制器表面与所述柱透镜焦面互为共轭面。

8.根据权利要求6所述的双光子光片显微成像装置，其特征在于，所述对所述荧光信号进行采集以对所述样本进行光片显微成像，包括：

通过所述探测物镜收集所述荧光信号，并利用所述滤波片对所述荧光信号进行滤波，通过所述高速相机对滤波后的荧光信号进行采集。

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