Отчет о научно-исследовательской работе «Пространственная фильтрация фазовых изображений гиперспектральным акустооптическим методом» (заключительный)

В проекте исследован новый метод визуализации фазовых объектов посредством акустооптической спектральной фильтрации с согласованным фильтром пространственных частот. Для этой цели предложено использовать кольцевую двумерную передаточную функцию акустооптического фильтра, характерную для широкоапертурной дифракции с расстройкой по частоте, и согласованный с ней пространственный фильтр в конфокальной оптической системе. Показано, что интенсивность изображения пропорциональна квадрату фазовой функции пропускания объекта. Перестройка длины волны пропускания, осуществляемая акустооптическим фильтром, позволяет осуществлять калибровку измерений фазовой задержки. Экспериментально исследовано управление шириной кольца функции пропускания акустооптического фильтра и продемонстрировано, что в конфокальной оптической схеме применение частотно-модулированных управляющих сигналов акустооптического фильтра позволяет управлять его пропусканием без потери качества изображения. При этом интенсивность изображения линейно зависит от ширины спектра радиосигнала. Создана экспериментальная гиперспектральная акустооптическая система с перестраиваемой пространственной фильтрацией изображений, позволяющая согласовывать двумерную передаточную функцию пространственного фильтра с акустооптическим фильтром. Данная гиперспектральная система является бимодальной, поскольку совмещает обычный режим работы гиперспектрального анализа изображений с режимом пространственной фильтрации для визуализации фазовых объектов. Оптическая система выполнена как приставка к стандартному инвертированному оптическому микроскопу и работает при некогерентном диаскопическом освещении образца без изменения оптической системы микроскопа. Проведены экспериментальные исследования неокрашенных фиксированных микропрепаратов (гистологические срезы, цитологические мазки), продемонстрировавшие возможность визуализации фазовых объектов. Алгоритм обработки изображений использует спектральные изображения без пространственной фильтрации в качестве калибровочных данных, что позволяет визуализировать фазовые изображения частично поглощающих объектов