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龙图腾网恭喜北京师范大学申请的专利一种双光子显微镜及其物镜机械臂获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119045176B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-02-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411506154.8，技术领域涉及：G02B21/00；该发明授权一种双光子显微镜及其物镜机械臂是由李明设计研发完成，并于2024-10-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双光子显微镜及其物镜机械臂在说明书摘要公布了：本申请提供一种双光子显微镜及其物镜机械臂，属于双光子显微镜技术领域，物镜机械臂包括：变焦透镜、5自由度光路机械臂、二向色镜、光电倍增管、激光测距仪、物镜和控制器，控制器用于预先采集目标脑区的多层深度图像作为多层深度参考图像，触发头部运动补偿及皮层运动补偿；实时采集动物头部相对于物镜的位移，根据位移调节变焦透镜的焦距，以实现头部运动补偿；采集目标脑区的当前深度图像，根据当前深度图像和多层深度参考图像对物镜在X轴、Y轴、Z轴方向的位移进行调节，以实现皮层运动补偿。本申请使得物镜可以任意角度自由调节，并且能够实现头部运动补偿和皮层运动补偿，极大地提高了双光子显微镜使用的便捷性和成像精度。

本发明授权一种双光子显微镜及其物镜机械臂在权利要求书中公布了：1.一种双光子显微镜的物镜机械臂，其特征在于，包括：变焦透镜、5自由度光路机械臂、二向色镜、光电倍增管、激光测距仪、物镜和控制器；所述变焦透镜安装在所述5自由度光路机械臂的进光口，所述物镜安装在所述5自由度光路机械臂的出光口；双光子显微镜的扫描激光从所述进光口进入所述5自由度光路机械臂，经过所述5自由度光路机械臂中的折射光路后从所述出光口进入所述物镜，从所述物镜出射到动物头部的目标脑区上产生荧光；所述二向色镜设置在所述物镜和所述出光口的光路上；所述二向色镜允许所述扫描激光通过，并将所述物镜收集的荧光从二向色镜折射到所述光电倍增管成像；所述激光测距仪靠近所述物镜安装，用于测量动物头部相对于所述物镜的位移；所述控制器，用于预先采集目标脑区的多层深度图像作为多层深度参考图像，触发头部运动补偿及皮层运动补偿；实时采集动物头部相对于所述物镜的位移，根据所述位移调节所述变焦透镜的焦距，以实现头部运动补偿；采集目标脑区的当前深度图像，根据所述当前深度图像和所述多层深度参考图像对所述物镜在X轴、Y轴、Z轴方向的位移进行调节，以实现皮层运动补偿；所述5自由度光路机械臂，包括：通过转向架正交连接的第一旋转轴和第二旋转轴，所述第二旋转轴后连接三个正交的平移轴，分别为X轴、Y轴、Z轴；所述第一旋转轴和第二旋转轴为中空的旋转轴，所述进光口设置在所述第一旋转轴上，所述物镜设置在Z轴上；所述控制器采集目标脑区的当前深度图像，根据所述当前深度图像和所述多层深度参考图像对所述物镜在X轴、Y轴、Z轴方向的位移进行调节，以实现皮层运动补偿，具体包括：目标脑区的每层深度的深度参考图像记为Ri，i表示层数，i=-d~d，即在目标深度沿Z轴上下各采集d层，深度间隔为Δd；采集目标脑区的当前深度图像，记为Fc；将每个深度的深度参考图像Ri与当前深度图像Fc进行二维互相关计算，得到互相关图Ci，Ci上的峰值点的幅值大小记为Ei，Ei最大值对应的Ri记为Rm，即为当前深度图像Fc所处的深度位置，此时Z轴的补偿量为Δz=-Δd*m；将Rm与当前深度图像Fc的互相关图记为Cm，Cm上峰值的坐标记为Pm，当前深度图像Fc与Rm在X轴、Y轴方向上无偏移时，Pm为Cm的中心点P0；有偏移时，根据Pm来相对于中心点P0在x、y方向上的位移得到当前深度图像Fc在X轴、Y轴方向上的偏移量，记为Δx、Δy，此时X轴、Y轴的补偿量为-Δx、-Δy。

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