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pie title 内容分比
"光学":90
"小波分析":40
"算法":20
"图像质量":30
"矩阵计算":40
"数学":20
荧光显微镜是一种光学显微镜，它使用荧光代替或补充散射、反射和衰减或吸收，来研究有机或无机物质的性质。“荧光显微镜”是指任何使用荧光生成图像的显微镜，无论是像落射荧光显微镜这样的简单装置，还是像共聚焦显微镜这样更复杂的设计，它都使用光学切片来获得更高分辨率的荧光图像。
目前使用的大多数荧光显微镜都是落射荧光显微镜，其中荧光团的激发和荧光的检测是通过同一光路（即通过物镜）进行的。这些显微镜在生物学中得到广泛应用，是更先进的显微镜设计的基础，例如共聚焦显微镜和全内反射荧光显微镜 。1
荧光显微镜需要强烈的近单色照明，而卤素灯等一些广泛使用的光源无法提供这种照明。主要使用四种类型的光源，包括带有激发滤光片的氙弧灯或汞蒸气灯、激光器、超连续光源和高功率 LED。激光器最广泛用于更复杂的荧光显微镜技术，如共聚焦显微镜和全内反射荧光显微镜，而氙气灯、汞灯和带有二向色激发滤光片的 LED 通常用于宽视野荧光显微镜。通过将两个微透镜阵列放入宽视野荧光显微镜的照明路径中，可以实现高度均匀的照明，变异系数为 1-2%。
在荧光显微镜中，获取的图像始终是显微镜下实际物体的模糊表示。这种模糊由所谓的点扩展函数描述。点扩展函数描述物体中的单个点在图像中的样子。
光学显微镜中的图像形成过程是线性的：当同时对两个物体 A 和 B 进行成像时，结果等于独立成像物体的总和。由于这种线性特性，可以通过将物体分成更小的部分、对每个部分进行成像，然后对结果求和来计算任何物体的图像。如果将物体分成越来越小的部分，它最终会成为一组无限小的点物体。这些点物体中的每一个都会在图像中产生一个点扩展函数，并分别移位和缩放到相应点的位置和强度。因此，生成的图像是一组（通常重叠的）点扩展函数。这种图像形成过程在数学上可以用卷积方程表示：与成像装置的点扩展函数卷积的物体给出获取的图像。
点扩展函数可能与物体平面中的位置无关，在这种情况下，它被称为平移不变。此外，如果系统没有失真，则图像平面坐标通过放大倍数 M 与物体平面坐标呈线性关系，如下所示：
$$ \left(x_i, y_i\right)=\left(M x_o, M y_o\right) $$
如果成像系统产生倒置图像，我们可以简单地将图像平面坐标轴视为与物体平面坐标轴相反。有了这两个假设，即点扩展函数是平移不变的并且没有失真，计算图像平面卷积积分就是一个简单的过程。在数学上，我们可以将物平面场表示为：
$$ O\left(x_o, y_o\right)=\iint O(u, v) \delta\left(x_o-u, y_o-v\right) d u d v $$