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激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscopy)是研究亚细胞结构的有效技术手段。共聚焦显微系统具有很高的成像信噪比和层析能力，因其采用精密针孔滤波技术，能有效地抑制非聚焦平面的杂散光。激光扫描共聚焦显微镜的成像分辨率受到多种因素限制，其成像分辨率除受物镜数值孔径影响外，还与成像探测方实际采用的针孔密切相关。为了提高共聚焦显微成像的分辨率，近年来出现了面阵探测型共聚焦显微成像方法，用面阵探测器如CCD代替传统共聚焦成像中的针孔和点探测器，一方面减小了共聚焦成像系统装调的难度，更重要的是CCD记录了成像方点扩散函数完整信息，可以对该点扩散函数进行变换提高成像的分辨率和信噪比。本文基于面阵探测器如CCD相机作为共聚焦成像的探测器，研究了成像分辨率提升方法，主要内容包括: 1.建立以CCD为探测器的共聚焦显微成像系统，介绍在CCD感光面上形成合成针孔的方法，建立系统成像点扩散函数数学模型，计算分析不同尺寸合成针孔下的点扩散函数分布，并与传统共聚焦显微成像的分辨率进行对比。在CCD型共聚焦显微系统中，在不同尺寸合成针孔时对100nm金粒子扫描成像，通过测量在合成针孔为10×10个像元(1AU)时，系统点扩散函数的半高全宽为194.4nm，与理论计算得到的针孔尺寸为1AU的传统共聚焦显微系统的半高全宽基本相等。 2.提出两个不同尺寸合成针孔下的点扩散函数进行线性相减提高成像分辨率。在CCD型共聚焦显微镜中，对不同针孔下得到的金粒子共聚焦图像进行消减成像，提高成像分辨率，并分析了不同消减系数对分辨率的影响。对针孔尺寸为0.8AU和1AU时的100nm金粒子图像进行消减成像，消减系数为0.43时，消减后系统点扩散函数的半高全宽为137.2nm，相对于传统共聚焦显微镜的分辨能力提高了29.4％。针孔为0.8AU和1AU-0.8AU的环形针孔下的100nm金粒子图像进行消减成像，在消减系数为1.73时，其点扩散函数的半高全宽为129.8nm，分辨能力提高了33.2％。 3提出基于CCD像素的点扩散函数像素重分配技术提高成像分辨率。采用Matlab软件对点扩散函数像素重分配技术进行计算仿真，得到理论分辨率。在CCD型共聚焦显微镜中，选择针孔范围为1.1AU，对金粒子进行扫描，将1.1AU范围内的像元（11×11个）作为独立小针孔，对所有小针孔的图像进行点扩散函数像素重分配处理，系统点扩散函数的半高全宽为126.2nm，分辨率提高了35.1％。 4搭建基于CCD作为成像探测器的共聚焦显微成像系统，对老鼠肾脏的生物样本进行荧光成像，验证CCD探测型共聚焦显微成像分辨率提升技术的有效性。 不同尺寸点扩散函数消减成像和点扩散函数像素重分配技术可以在CCD探测型共聚焦显微成像系统上直接实现，成像系统较简单，装调复杂度较低，有利于共聚焦成像技术进一步在生物学和基础医学等领域的应用推广。