1.一种对包含晶体的样本成像的方法,包括:
提供便携式全息显微镜,所述便携式全息显微镜包括发射紫外(uv)光的一个或多个光源、紫外带通滤波器、图像传感器和能操作地与所述图像传感器通信的微控制器或机载处理器;
将包含晶体的样本插入所述便携式全息显微镜中,并且用来自所述一个或多个光源的过滤光照射所述样本;
用所述图像传感器捕获包含晶体的所述样本的一个或多个原始全息图像;并且
使用利用计算装置执行的图像处理软件对所述一个或多个原始全息图像进行数字反向传播以获得所述样本的一个或多个振幅和/或相位图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,至少一些晶体包括蛋白质晶体。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述样本包括蛋白质晶体和盐晶体的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个原始全息图像临时存储在所述微控制器或所述机载处理器上,并且被传送到包含所述图像处理软件的第二计算装置。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述图像传感器包括颜色图像传感器。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述图像传感器包括单色图像传感器。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个光源包括一个或多个紫外发光二极管(led)。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述样本包含在插入到所述便携式全息显微镜中的单独的光学透明样本保持器中。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述样本保持器限定用于保持包含所述晶体的液体样本的三维体积。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述样本的所述一个或多个振幅和/或相位图像显示在与机载计算装置或单独的计算装置相关联的显示器上。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述微控制器或所述机载处理器执行所述图像处理软件。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述图像处理软件被配置为至少部分地基于在所述一个或多个振幅和/或相位图像中识别的晶体的测量对比度来识别蛋白质晶体和非蛋白质晶体。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述图像处理软件被配置为基于在所述一个或多个振幅和/或相位图像中识别的晶体的所述测量对比度是否超过阈值来识别蛋白质晶体。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,使用角谱方法或菲涅耳传播方法来执行所述数字反向传播。
15.根据权利要求1所述的方法,其中,依次照射多个光源以获得对应的子像素移位的原始全息图像,所述原始全息图像经受像素超分辨率处理以用所述图像处理软件生成具有更高空间分辨率、更高对比度和/或更高信噪比中的一个或多个的一个或多个全息图像。
16.一种便携式全息显微镜,包括:
便携式壳体,包含:
发射紫外(uv)光的一个或多个光源;
紫外带通滤波器;
样本保持器,被配置为保持或接收其中包含晶体的样本;
图像传感器;以及
处理器和/或微控制器,被配置为控制所述一个或多个光源并且接收从所述图像传感器获得的所述样本的一个或多个图像。
17.根据权利要求16所述的便携式全息显微镜,进一步包括与所述便携式壳体的所述处理器或微控制器通信的第二计算装置,所述第二计算装置具有在所述第二计算装置上执行的图像处理软件,所述图像处理软件被配置为将所述样本的所述一个或多个图像反向传播到所述样本的对应的一个或多个振幅和/或相位图像。
18.根据权利要求17所述的便携式全息显微镜,其中,所述第二计算装置包括本地计算装置。
19.根据权利要求17所述的便携式全息显微镜,其中,所述第二计算装置包括远程计算装置。
20.根据权利要求16所述的便携式全息显微镜,进一步包括样本室,所述样本室被配置为保持一定体积的所述样本。
21.根据权利要求16所述的便携式全息显微镜,进一步包括发射可见光的一个或多个光源。
22.根据权利要求17所述的便携式全息显微镜,其中,所述便携式壳体包含多个光源,依次照射所述多个光源以获得对应的子像素移位的原始全息图像,并且其中,所述图像处理软件被配置为生成具有更高空间分辨率、更高对比度和/或更高信噪比中的一个或多个的一个或多个像素超分辨率全息图像。
23.一种便携式全息显微镜系统,包括:
便携式壳体,包括在壳体内沿着光轴发射紫外(uv)光的一个或多个光源;
紫外带通滤波器,沿着所述光轴设置在所述壳体内;
图像传感器,沿着所述光轴设置在所述壳体内;
处理器和/或微控制器,被配置为控制所述一个或多个光源并且接收从所述图像传感器获得的样本的一个或多个图像;
样本保持器,被配置为保持或接收其中包含晶体的样本并且能插入到所述壳体中以沿着所述光轴并邻近所述图像传感器定位所述样本保持器;以及
与所述便携式壳体的所述处理器或微控制器通信的单独计算装置,所述单独计算装置具有在所述单独计算装置上执行的图像处理软件,所述图像处理软件被配置为将包含晶体的所述样本的所述一个或多个图像反向传播到所述样本的对应的一个或多个振幅和/或相位图像。
24.根据权利要求23所述的系统,进一步包括显示器,所述显示器被配置为显示所述样本的所述对应的一个或多个振幅和/或相位图像。
25.根据权利要求24所述的系统,其中,所述图像处理软件被配置为至少部分地基于在所述样本的所述一个或多个振幅和/或相位图像中识别的晶体的测量对比度来识别蛋白质晶体和非蛋白质晶体。
26.根据权利要求25所述的系统,其中,所述图像处理软件被配置为基于在所述样本的所述一个或多个振幅和/或相位图像中识别的晶体的所述测量对比度是否超过阈值来识别蛋白质晶体。
27.根据权利要求23所述的系统,进一步包括发射可见光的一个或多个光源。
28.根据权利要求23所述的便携式全息显微镜,其中,所述便携式壳体包含多个光源,依次照射所述多个光源以获得对应的子像素移位的原始全息图像,并且其中,所述图像处理软件被配置为生成具有更高空间分辨率、更高对比度和/或更高信噪比中的一个或多个的一个或多个像素超分辨率全息图像。