激光共焦扫描显微镜(LCSM)是一种典型的高新技术光电仪器,利用其采集的序列二维断层图像重构三维图形是LCSM系统的重要组成部分.本文研究了典型的体绘制方法并根据LCSM系统采集到的图像特点提出了适用于LCSM系统三维重构方法.

由断层图像恢复出目标物体的三维图像是激光共焦扫描光学显微镜(LCSM)系统的重要部分.提出了基于距离变换的断层图像插值方法来获得三维重构时的数据场.此方法由于在插值时考虑了目标物体的整体特征,从而使插值具有连续性.

主要研究激光共焦扫描显微镜（LCSM）系统数据场的体绘制方法。根据LCSM系统数据场的特点，提出了源－点光源光照模型以及体缓冲器绘制方法。实验结果表明此方法适用于LCSM系统，能够生成逼真的三维图形。

在运用共焦显微术及低相干显微成像术等进行光学断层成像时,要将光束聚焦到样品内部以便实现光学断层成像,然而由于生物组织等的折射率与盖玻璃以及浸液不同,因而会引入很大的球差,从而使入射电磁波发生畸变.分析了由于多层折射率不一致而引入的球差的大小,并运用所得的公式计算了折射率不一致对光在样品中穿透深度及焦面附近光场分布的影响.

激光扫描共焦显微术和多光子显微术等新的显微成像技术可以对厚的生物样品实现光学断层成像,因而在生物医学诊断领域具有重要的应用前境.在Fried的一维分辨度理论的基础上,系统地讨论了运用共焦扫描荧光显微术在进行光学断层成像时,其光学断层平面分辨度与信噪比之间的定量关系,建立了实际显微成像系统平面测量精度的定量计算方法.所得出的结果对于选择共焦扫描显微成像系统的最佳参数及评价所设计的显微成像系统的性能具有重要的意义.

由序列断层图像恢复出目标物体的三维图像是激光共焦扫描显微镜(LCSM)系统的重要组成部分。根据精细物体表面的特点，提出了一种新的基于物体表面的三维重构算法，并应用在LCSM系统中，得到了较好的结果。