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Huygens 转盘共聚焦(Spinning Disk Confocal) 显微参数详解与实用操作手册(一)
来源: | 作者:上海伯业 | 发布时间: 2026-05-22 | 25 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

Part.1


概述


1.1

转盘共聚焦显微镜原理

转盘共聚焦(Spinning Disk Confocal, SDC)基于 Nipkow 盘原理(Paul Nipkow, 1885)。与传统点扫描共聚焦逐点扫描不同,转盘共聚焦使用一个高速旋转的盘片,盘上排列着数千个微小针孔(pinhole)。现代系统(如 Yokogawa CSU 系列)还在针孔盘上方增加了一个同轴旋转的微透镜盘(microlens disk),将激光高效聚焦到每个针孔中,大幅提高光利用效率(从约 1–4% 提升至约40–70%)。


核心优势:

 • 高速成像:多点并行扫描,帧率可达 1000+ fps(取决于相机和曝光设置)

 • 低光毒性:单点曝光时间极短,减少光漂白和光毒性

 • 适合活细胞:高速 + 低光毒 = 理想的活细胞成像方案


固有局限:

 • 针孔间距有限 → 相邻针孔之间存在信号串扰(pinhole crosstalk)

 • 每个点的曝光时间短 → 信噪比(SNR)通常低于传统点扫描共聚焦


✅ 详见: svi.nl/YokogawaDisk; Nakano A., Cell Struct. Funct. 27, 349-355(2002)


1.2

转盘共聚焦 vs 点扫描共聚焦

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1.3

为什么需要 Huygens 反卷积


Huygens 是唯一将针孔间距(pinhole spacing)纳入 PSF 计算的反卷积软件。这意味着 Huygens 能正确建模转盘共聚焦特有的信号串扰,从而:


 • 显著提升 xyz 方向分辨率(two-point resolution improvement ≥ 1.5×)

 • 大幅增强对比度和信噪比

 • 消除针孔串扰导致的背景雾化

 • 因为可以恢复信号 → 允许以更低激光功率采集 → 进一步减少光毒性


|✅ 详见: svi.nl/Huygens-Spinning-Disk-Software


Part.2


Microscopy Parameters 总览


Huygens 中的显微参数(Microscopy Parameters)描述了光学成像系统和采集条件。这些参数完整定义了成像形成过程(Image Formation),是计算理论 PSF(Point Spread Function)和执行正确反卷积的基础。


2.1

参数来源


Huygens 会从图像文件的元数据(metadata)中自动读取尽可能多的参数。支持的文件格式包括:.nd2 (Nikon), .czi/.lsm (Zeiss), .lif (Leica), .oif/.oib/.oir (Olympus), .ims (Andor iQ), OME-TIFF 等。


⚠ 务必手动核对所有参数。元数据可能不完整或不准确,特别是转盘专用的针孔参数通常不包含在元数据中。


2.2

参数状态颜色编码(v22.10+)

在 Huygens 的 Microscopic Parameter Editor 中,每个参数前有彩色圆点指示其状态:

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|✅ 详见: svi.nl/Microscopy-Parameters("Colors used from Huygens version 22.10 onwards")


2.3

值域警告背景色

在 Huygens 的 Microscopic Parameter Editor 中,每个参数前有彩色圆点指示其状态:

图片


⚠ 关键原则:参数值必须反映真实的采集条件。不要为了消除警告而修改参数!如果存在欠采样警告,修改参数只会导致更差的反卷积结果。反卷积的调优参数是[Restoration Parameters](#6-反卷积参数)。

|✅ 详见: svi.nl/Microscopy-Parameters


下期继续!!!!!



上海伯业产品








01


™Huygens 去卷积


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END










































  关于我们  


上海伯业是一家专注于高端科研仪器领域的高科技公司,主营业务聚焦于光学成像领域,公司致力于各类高端及定制化光学成像解决方案的推广和服务,涵盖超分辨成像、共聚焦成像、双光子成像、无标记成像、全玻片扫描成像、散射光谱成像、物理光谱仪器、科学相机等成像硬件,以及反卷积、多维图像处理、病理图像解析等多类科学图像分析软件。公司成立至今,已为众多顶级科研机构和企业提供高质量的技术支持与创新解决方案,广受用户认可。


      公司积极参与国产尖端技术的转化与开发项目,凭借专业的团队和丰富的行业经验,我们与多家细分行业的头部公司达成良好的合作关系,共同推动国产仪器研发、生产、应用落地的健康生态发展。

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