超景深顯微鏡的工作原理可以清晰地分為以下幾個(gè)主要部分：

光源與照明系統(tǒng)：

通常使用白光或單色光源，以提供足夠的照明。

照明系統(tǒng)的作用是將光線照亮并聚焦到被觀察物體表面，同時(shí)控制照射光的強(qiáng)度。

光學(xué)系統(tǒng)：

透鏡系統(tǒng)是構(gòu)成該系統(tǒng)的主要部件，它負(fù)責(zé)匯聚光線、平行光束的反射和折射，以及通過(guò)凸面鏡的全反射。

物鏡是超景深顯微鏡的核心部件之一，具有高數(shù)值孔徑和長(zhǎng)工作距離，能夠收集到更多散射光，并保持圖像的清晰度和對(duì)比度。

分束器將入射光分為兩個(gè)路徑，一部分光經(jīng)過(guò)樣本直接透射，另一部分光經(jīng)過(guò)相位調(diào)制，形成參考波。

相位調(diào)制：

采用了相位調(diào)制技術(shù)，通過(guò)改變光的相位來(lái)增強(qiáng)被觀察對(duì)象的邊緣信息，并提高景深范圍。這種調(diào)制可以通過(guò)調(diào)節(jié)分束器、液晶顯示器等方式實(shí)現(xiàn)。

圖像采集與處理：

接收器接收樣品透射的光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)放大和處理后送入探測(cè)器。

探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像。

計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，利用各種數(shù)學(xué)方法計(jì)算物體的距離、大小和形狀。

通過(guò)對(duì)接收到的圖像進(jìn)行算法處理，如相位解調(diào)、反射計(jì)算等，可以重構(gòu)出具有超大景深的圖像。

景深合成：

超景深顯微鏡利用高精度的傳感器和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，將顯微鏡下的圖像進(jìn)行數(shù)字化處理。

通過(guò)深度合成算法，從多個(gè)不同焦距的圖像中獲取景深信息，合成一張具有較大景深的圖像。

特殊應(yīng)用：

超景深顯微鏡利用光學(xué)切片顯微術(shù)原理，通過(guò)采集空間高度上的二維圖像序列，并運(yùn)用圖像恢復(fù)算法重構(gòu)出砂輪的表面三維形貌。

適用于被檢對(duì)象高度無(wú)遮攔，形貌具有凹凸的實(shí)體對(duì)象。

綜上所述，超景深顯微鏡通過(guò)特殊的光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、圖像采集與處理系統(tǒng)以及景深合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大景深觀察，并能夠在單一視野下觀察到樣品不同深度的細(xì)節(jié)信息。