相關(guān)申請的交叉引用這是要求享有于2015年1月26日提交的并且標(biāo)題為“real-timecellculturemonitoringviafourierptychographicmicroscopy”的第62/107,631號美國臨時專利申請的、以及于2015年1月26日提交的并且標(biāo)題為“developmentof96-wellplatefluorescenceimagingsystem”的第62/107,628號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益的申請，在此以其整體并且針對全部目的通過引用的方式并入。本申請還涉及與本申請同日提交的kim等人的標(biāo)題為“arraylevelptychographicimaging”、序列號為15/007,196的美國專利申請(代理人案卷號為cit1p033/cit7093)，在此以其整體并且針對全部目的通過引用的方式并入。聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)本發(fā)明是根據(jù)國立衛(wèi)生研究院頒發(fā)的批準號od007307，在政府支持下完成的。政府具有本發(fā)明中的某些權(quán)利。領(lǐng)域某些方面一般來說涉及數(shù)字成像，更具體地說，是涉及用于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)(fourierptychographic)和熒光成像的成像系統(tǒng)、設(shè)備和方法。背景活細胞成像和其他細胞培養(yǎng)監(jiān)測被廣泛用于生物科學(xué)實驗，以更好地了解動態(tài)細胞行為，例如遷移、分裂、分化、與環(huán)境的相互作用以及細胞器級事件。細胞培養(yǎng)監(jiān)測還可以提供在早期檢測意外的細胞死亡和污染的機會，以便及時拯救將要失敗的細胞培養(yǎng)。對于追蹤研究，生物科學(xué)家傳統(tǒng)上借助于在常規(guī)顯微鏡上建立專門的培養(yǎng)和成像室，并在顯微鏡載物臺上直接對所培養(yǎng)的細胞進行成像，如在http://www.zeiss.com/microscopy/en_us/products/microscope-components/incubation.html中所討論的。然而，這種方法不僅昂貴，而且占用了實驗室中的大量的房產(chǎn)。此外，視場和圖像分辨率與常規(guī)顯微鏡中的物鏡的物理特性結(jié)合。因此，當(dāng)使用這種常規(guī)的顯微鏡平臺時，必須對視場和圖像分辨率進行權(quán)衡。細胞培養(yǎng)監(jiān)測的另一種常規(guī)方法是將成像系統(tǒng)納入培養(yǎng)箱內(nèi)，如在http://www.essenbioscience.com/essen-products/incucyte/中所討論的。不幸的是，這些常規(guī)系統(tǒng)也采用標(biāo)準顯微鏡。此外，使用機械掃描。因此，難以在這些常規(guī)系統(tǒng)中同時獲得寬視場和高分辨率成像。此外，這些系統(tǒng)建造和維護價格昂貴，并且其吞吐量受限于常規(guī)顯微鏡本身。也就是說，通過常規(guī)顯微鏡可達到的由空間-帶寬乘積(sbp)表征的可分辨像素的數(shù)量通常限于10兆像素。該sbp限制約束了由常規(guī)系統(tǒng)實現(xiàn)的圖像采集率或吞吐量。為了克服常規(guī)顯微鏡的sbp極限，最近開發(fā)了片上顯微鏡。已經(jīng)證明了這些片上顯微鏡成功地具有來自培養(yǎng)箱的細胞培養(yǎng)物的高分辨率和大視場(fov)成像。在g.zheng、s.a.lee、y.antebi、m.b.elowitz和c.yang于2011年在proc.natl.acad.sci.u.s.a.108(41),16889-16894上發(fā)表的“theepetridish,anon-chipcellimagingplatformbasedonsubpixelperspectivesweepingmicroscopy(spsm),”中、在j.h.jung、c.han、s.a.lee、j.kim和c.yang于2014年在labchip14(19)，3781-3789發(fā)表的“microfluidic-integratedlaser-controlledmicroactuatorswithon-chipmicroscopyimagingfunctionality,”中以及在c.han、s.pang、d.v.bower、p.yiu和c.yang于2013年在anal.chem.85(4),2356-2360發(fā)表的“widefield-of-viewon-chiptalbotfluorescencemicroscopyforlongitudinalcellculturemonitoringfromwithintheincubator,”中可以找到這些片上顯微鏡的示例。然而，這些片上顯微鏡具有固有的限制，即細胞需要在圖像傳感器的頂部生長。這個限制是與常規(guī)細胞培養(yǎng)工作流程的顯著偏差。如果在傳感器芯片的頂部對培養(yǎng)細胞或生物樣品進行成像，傳感器芯片的表面采用硅基材料(通常為氮化硅)制成，因此細胞培養(yǎng)環(huán)境改變了。即使可以將特殊的層涂覆到圖像傳感器上，表面的底層也不同于在常規(guī)細胞培養(yǎng)工作流程中使用的塑料或玻璃。此外，成像傳感器表面是活性層，并且在操作期間發(fā)熱。因此，除非針對冷卻對系統(tǒng)進行設(shè)計，否則細胞培養(yǎng)環(huán)境可以受到與該熱量相關(guān)的溫度改變的影響。其他的無透鏡成像方法(諸如，數(shù)字同軸全息攝影術(shù))可以在沒有這種限制的情況下工作，并且可以在明視場模式下提供高成像sbp，但缺少光學(xué)聚焦元件就妨礙了這些無透鏡成像方法具有有效的熒光成像能力。需要聚焦元件以用于有效的熒光成像能力，因為熒光發(fā)射是不相干的并且具有低強度，在沒有任何聚焦元件的情況下，降低了熒光圖像的分辨率。在w.bishara、t.w.su、a.f.coskun和a.ozcan于2010年在opt.express18(11),11181-11191發(fā)表的“l(fā)ensfreeon-chipmicroscopyoverawidefield-of-viewusingpixelsuper-resolution,”e、在w.bishara、u.sikora、o.mudanyali、t.w.su、o.yaglidere、s.luckhart和a.ozcan于2011年在labchip11(7),1276-1279發(fā)表的“holographicpixelsuper-resolutioninportablelenslesson-chipmicroscopyusingafiber-opticarray,”o以及在a.greenbaum、u.sikora和a.ozcan于2012年在labchip12(7),1242-1245發(fā)表的表field-portablewide-fieldmicroscopyofdensesamplesusingmulti-heightpixelsuper-resolutionbasedlensfreeimaging,”可以找到數(shù)字同軸全息攝影術(shù)的示例。概述某些方面涉及傅立葉重疊關(guān)聯(lián)和熒光成像的基于多孔的(multi-well，mwb)系統(tǒng)、設(shè)備和方法。在一些方面中，可以在培養(yǎng)箱內(nèi)實現(xiàn)多個mwb系統(tǒng)。在一些方面中，mwb系統(tǒng)具有在單一主體內(nèi)的多個成像設(shè)備，以對多孔板中的樣品并行地進行成像。某些方面涉及用于明視場傅立葉重疊關(guān)聯(lián)成像和熒光成像的成像設(shè)備。成像設(shè)備包括第一熒光照明源，第一熒光照明源被配置成向透明孔提供第一波長范圍的激發(fā)光。成像設(shè)備還包括光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)具有相對地定位的一對物鏡。成像設(shè)備還包括圖像傳感器，圖像傳感器被配置成接收來自透明孔的通過光學(xué)系統(tǒng)傳播的光。圖像傳感器還被配置成基于來自可變照明源的在不同照明角度處的順序照明，獲取穿過孔中的樣品的光的一系列唯一地照亮的強度測量結(jié)果。圖像傳感器還被配置成基于由樣品響應(yīng)于第一波長范圍的激發(fā)光而發(fā)射的光，獲取樣品的第一熒光圖像。在某些實施方式中，成像傳感器接收來自(例如，控制器的)處理器的、具有用于獲取圖像的控制指令的信號。某些方面涉及用于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)成像和熒光成像的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：主體，主體被配置成接收多孔板；以及成像設(shè)備，成像設(shè)備被布置成與所述多孔板中的孔一一對應(yīng)。每個成像設(shè)備包括：第一熒光照明源，第一熒光照明源被配置成將第一波長范圍的激發(fā)光提供給對應(yīng)的孔；以及光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)具有相對地定位的一對物鏡。每個成像設(shè)備還包括圖像傳感器，圖像傳感器用于基于從對應(yīng)的孔接收的光來捕獲強度測量結(jié)果。該系統(tǒng)被配置成基于在通過可變照明源在不同照明角度處的順序照明期間獲取的一系列唯一的照明強度測量結(jié)果，使用傅立葉重疊關(guān)聯(lián)重建來生成樣品的分辨率經(jīng)提高的明視場圖像。該系統(tǒng)還被配置成基于由樣品響應(yīng)于接收到第一波長范圍的激發(fā)光發(fā)射的光而生成第一熒光圖像。某些方面涉及一種成像方法，該方法包括采用在多個照明角度處的平面波照明依次地照亮多孔板。對于在孔板中的每個孔，成像方法基于在多個照明角度處的順序照明，從穿過在對應(yīng)孔中的樣品的光獲取一系列唯一地照亮的強度測量結(jié)果。此外，對于在孔板中的每個孔，基于一系列唯一地照亮的強度測量結(jié)果，采用傅立葉重疊關(guān)聯(lián)重建過程重建樣品的分辨率經(jīng)提高的明視場圖像。在某些實施方式中，成像方法還包括將可變照明源的光源的位置校準到接收來自多孔板中的孔的光的圖像傳感器的位置。這些和其它特征在下面參照有關(guān)的附圖更詳細地進行描述。附圖簡述圖1是根據(jù)實施例的、具有用于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場成像和/或熒光成像的多個mwb系統(tǒng)的培養(yǎng)箱系統(tǒng)的部件的示意圖。圖2a是根據(jù)實施例的、在圖1中所示的mwb系統(tǒng)之一的部件的示意圖。圖2b是在圖2a中顯示的mwb系統(tǒng)的一些部件的分解視圖的示意圖。圖2c是在圖2a和圖2b中顯示的mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備的部件的側(cè)視示意圖。圖2d是根據(jù)實施例的、在圖2a、圖2b和圖2c中顯示的mwb系統(tǒng)的部件的側(cè)視的，以及還有處理器、計算機可讀介質(zhì)(crm)和可選的顯示器的示意圖。圖3a是根據(jù)實施例的、被配置用于單頻帶熒光成像的mwb系統(tǒng)的部件的平面視圖的示意圖。圖3b是根據(jù)實施例的、被配置用于雙頻帶熒光成像的mwb系統(tǒng)的部件的平面視圖的示意圖。圖4a是根據(jù)實施例的、被配置用于雙頻帶熒光成像的mwb系統(tǒng)的示意圖。圖4b是根據(jù)實施例的、在圖4a中所示的mwb系統(tǒng)的一些部件的示意圖。圖5是根據(jù)實施例的mwb系統(tǒng)的照片。圖6是根據(jù)實施例的、用于相對于圖像傳感器校準可變照明源的離散光元件(led)的位置的校準過程的流程圖。圖7a是根據(jù)實施例的、在通過led矩陣的中心led照明期間捕獲的單色暈映圖像。圖7b是圖7a的圖像的轉(zhuǎn)換成的黑白圖像。圖7c是根據(jù)另一實施例的、在led矩陣的中心led照明期間捕獲的圖像。圖7d是根據(jù)實施例的、與圖像的中心相對于圖像傳感器的中心的x-偏移和y-偏移相關(guān)聯(lián)的led位移的查找圖。圖8是根據(jù)實施例的、描述由mwb系統(tǒng)的一個或更多個成像設(shè)備中的每一個成像設(shè)備實施的成像方法的操作的流程圖。圖9是根據(jù)實施例的fp重建過程的流程圖。圖10是根據(jù)實施例的fp重建過程的流程圖。圖11a是采用具有4x/na0.1物鏡以及平面照明的常規(guī)顯微鏡獲得的usaf靶的圖像。圖11b是根據(jù)實施例的、通過具有1:1成像配置的mwb系統(tǒng)獲得的usaf靶的原始強度圖像。圖11c包括根據(jù)實施例的、通過由mwb系統(tǒng)實施的fp成像過程生成的usaf靶的高分辨率明視場圖像。圖12a是根據(jù)實施例的、使用mwb系統(tǒng)獲取的低分辨率明視場圖像與熒光圖像的重疊圖像。圖12b是根據(jù)實施例的、使用由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程生成的重建的高分辨率明視場圖像。圖12c是根據(jù)實施例的、使用由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程生成的重建的相位圖。圖12d是根據(jù)實施例的、通過在圖12c中表示的線的、在重建的相位圖上的珠粒的厚度的繪圖。圖13a是在z＝+100μm處的usaf靶的散焦圖像。圖13b是根據(jù)實施例的在圖13a顯示的圖像的數(shù)字地重聚焦的圖像，其在由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程期間被數(shù)字地重聚焦。圖14a是在z＝-100μm處的usaf靶的散焦圖像。圖14b是根據(jù)實施例的在圖14a顯示的圖像的數(shù)字地重聚焦的圖像，其在由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程期間被數(shù)字地重聚焦。圖15是根據(jù)實施例的、在圖13b和圖14b中顯示的最小分辨特征的線跡線的繪圖。圖16a是散焦的神經(jīng)元培養(yǎng)樣品圖像。圖16b是根據(jù)實施例的、使用由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fpm重建的數(shù)字地重聚焦的相位圖。圖17顯示了根據(jù)實施例的由mwb系統(tǒng)生成的大視場圖像。圖18是根據(jù)實施例的、通過由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp過程生成的延時的一系列相位圖。圖19是根據(jù)實施例的、基于由mwb系統(tǒng)生成的圖像的被跟蹤的靶細胞的位置軌跡的繪圖。圖20是根據(jù)實施例的、通過由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp過程生成的延時的一系列圖像。圖21是根據(jù)實施例的、在某些mwb系統(tǒng)中可存在的一個或更多個子系統(tǒng)的框圖。詳細描述下面參照附圖描述不同的方面。在附圖中所示出的特征可以不是按比例繪制的。i.介紹某些方面涉及用于高分辨率傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場成像和中分辨率熒光成像的基于多孔的(mwb)系統(tǒng)、設(shè)備和方法。在多個方面中，mwb系統(tǒng)包括主體，該主體被設(shè)計成接收多孔板(例如，6孔板或12孔板)，并且該主體包括用于對多孔板中的對應(yīng)的孔進行成像的多個成像設(shè)備。在這些方面中，每個成像設(shè)備具有一個或更多個大功率熒光照明源，用于向?qū)?yīng)的孔提供熒光照明，每個成像設(shè)備還包括具有在成像柱(imagingcolumn)中相對地定位的一對物鏡(例如，低na物鏡)的光學(xué)系統(tǒng)、以及圖像傳感器。圖像傳感器接收在由光學(xué)系統(tǒng)傳播時從對應(yīng)的孔收集和聚焦的光。led矩陣或其他可變照明源從不同的照明角度依次照亮孔板中的孔，以提供傅立葉重疊關(guān)聯(lián)照明。在一些方面中，發(fā)射濾光片位于這對物鏡之間，以阻擋來自一個或更多個熒光照明源的激發(fā)光。在一個方面中，來自可變照明源的照明的波長落入發(fā)射濾光片的通頻帶內(nèi)，使得圖像傳感器可以在不移除發(fā)射濾光片的情況下，獲取一系列基于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)照明的唯一地照亮的明視場圖像以及基于熒光照明的熒光圖像。fp重建過程可以用于根據(jù)由圖像傳感器捕獲的樣品的唯一地照亮的明視場圖像，來生成在每個孔中的樣品的分辨率經(jīng)提高的明視場圖像。因此，某些mwb系統(tǒng)可以并行地生成在多個孔中的樣品的高分辨率明視場圖像和中分辨率熒光圖像。由于某些mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備可以是緊湊的并且以平行柱進行布置，因此，成像設(shè)備可以具有與多孔板大致相同的占地面積，并且多個系統(tǒng)可以置于單一培養(yǎng)箱內(nèi)。傅立葉重疊關(guān)聯(lián)(fp)技術(shù)可用于克服常規(guī)成像系統(tǒng)的sbp極限。在g.zheng、r.horstmeyer和c.yang于2013年在nat.photonics7(9),739-745發(fā)表的“wide-field,high-resolutionfourierptychographicmicroscopy,”中、在x.ou、r.horstmeyer、c.yang和g.zheng于2013年在opt.lett.38(22),4845-4848發(fā)表的“quantitativephaseimagingviafourierptychographicmicroscopy,”中、在r.horstmeyer和c.yang于2014年在opt.express22(1),338-358發(fā)表的“aphasespacemodeloffourierptychographicmicroscopy,”中、在x.ou、g.zheng和c.yang于2014年在opt.express22(5),4960-4972發(fā)表的“embeddedpupilfunctionrecoveryforfourierptychographicmicroscopy,”中、在x.ou、r.horstmeyer、g.zheng和c.yang于2015年在opt.express23(3),3472-3491發(fā)表的“highnumericalaperturefourierptychography:principle,implementationandcharacterization,”中、在j.chung、x.ou、r.p.kulkarni和c.yang于2015年在plosone10(7),e0133489發(fā)表的“countingwhitebloodcellsfromabloodsmearusingfourierptychographicmicroscopy,”中、在a.williams、j.chung、x.ou、g.zheng、s.rawal、z.ao、r.datar、c.yang和r.cote于2014年在j.biomed.opt.19(6),066007發(fā)表的“fourierptychographicmicroscopyforfiltration-basedcirculatingtumorcellenumerationandanalysis,”中、以及在r.horstmeyer、x.ou、g.zheng、p.willems和c.yang于2015年在comput.med.imaginggraphics42,38-43發(fā)表的“digitalpathologywithfourierptychography,”中討論了使用fp成像技術(shù)的常規(guī)顯微鏡系統(tǒng)的一些示例，這些文獻在此通過引用并入，以用于討論。某些方面涉及這樣的成像設(shè)備：該成像設(shè)備可以實施用于明視場高分辨率成像的fp技術(shù)，并且該成像設(shè)備還可以獲取中分辨率熒光圖像。為了實施fp技術(shù)，具有一系列離散光源的可變照明源(例如，led矩陣)在一系列照明方向處向樣品依次提供了平面波照明。在樣品在不同的照明方向處被依次照明的同時，圖像傳感器從在不同曝光時間穿過樣品的光中捕獲一系列強度分布測量結(jié)果(原始強度圖像)?？梢允褂酶盗⑷~重疊關(guān)聯(lián)重建過程在空間頻域中將強度圖像組合，以呈現(xiàn)高分辨率圖像。通過將低放大倍率(具有低數(shù)值孔徑(na))物鏡用作收集元件，成像設(shè)備可以提高分辨率，而同時保持寬視場。在某些方面中，mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備被配置以用于高吞吐量細胞培養(yǎng)成像。在這些情況下，成像設(shè)備的部件被設(shè)計和布置成在單一主體內(nèi)，以獲得能夠?qū)Χ鄠€樣品并行地進行成像的簡單且緊湊的mwb系統(tǒng)。由于mwb系統(tǒng)緊湊，因此可以將多個mwb系統(tǒng)嵌入到培養(yǎng)箱系統(tǒng)內(nèi)，以用于并行監(jiān)測很多細胞培養(yǎng)物。由于該mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備不需要將樣品置于圖像傳感器的頂部，因此可以在多孔板中生長和成像細胞培養(yǎng)物。在某些方面中，mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備使用容忍實驗誤差(諸如，未對準和/或散焦)的高分辨率成像技術(shù)，這有益于進行長時間監(jiān)測(例如，追蹤研究)而無中斷。在某些情況下，mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備實施具有校準過程的成像方法，該校準過程可以作為fp重建過程的部分而校正多孔板的未對準和/或?qū)Ω叻直媛蕡D像進行數(shù)字重聚焦。fp重建過程可用的數(shù)字重聚焦能力可用于孔板的小漂移和機械不穩(wěn)定性。這對系統(tǒng)的用戶顯著地有益的，因為用戶可以保留和重聚焦可能已經(jīng)被常規(guī)成像技術(shù)拒絕的圖像。此外，這樣就省去了對于機械自動對焦解決方案的需要，并且簡化了成像設(shè)備。在g.zheng、r.horstmeyer和c.yang于2013年在nat.photonics7(9),739-745發(fā)表的“wide-field,high-resolutionfourierptychographicmicroscopy,”中描述了fp技術(shù)的數(shù)字重聚焦能力的一些細節(jié)，該文獻在此通過引用以其整體并入。由于部件及其布置可以是簡單的，因此這些成像設(shè)備可以是緊湊的并且是具有成本效益的。可以將具有多個成像設(shè)備單元的系統(tǒng)制造得具有成本效益并且緊湊，以提供例如同時成像的能力。執(zhí)行并行成像的能力可以以等于并行單元數(shù)量的因子提升有效的系統(tǒng)sbp。在某些方面中，mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備被設(shè)計成具有足夠大到監(jiān)測樣品的代表性部分的寬視場，其對于在生物研究中進行最有效的細胞培養(yǎng)監(jiān)測來說是有用的。在一些情況下，成像設(shè)備具有范圍是0.01mm2至100cm2的視場。在某些方面中，成像設(shè)備被設(shè)計成以高到足夠區(qū)分有關(guān)的細胞變化的分辨率來產(chǎn)生圖像。在一些情況下，成像設(shè)備具有2μm至10μm的空間分辨率。ii.用于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場成像和熒光成像的系統(tǒng)某些方面涉及一種培養(yǎng)箱系統(tǒng)，該培養(yǎng)箱系統(tǒng)包括具有可以裝載一個或更多個mwb系統(tǒng)的內(nèi)部容積的培養(yǎng)箱。在某些情況下，mwb系統(tǒng)具有多個成像設(shè)備(也稱為成像單元)，該多個成像設(shè)備具有在單一主體內(nèi)平行地布置的豎直成像柱。按照設(shè)計，mwb系統(tǒng)可同時(并行地)對在主體頂部裝載的多孔板的多個孔中的樣品進行成像。這個mwb系統(tǒng)的每個成像設(shè)備被配置用于對多孔板的對應(yīng)的孔中的樣品進行傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場高分辨率成像和中分辨率熒光成像。培養(yǎng)箱的示例是內(nèi)部容積為200升的生物培養(yǎng)箱。在一些情況下，培養(yǎng)箱系統(tǒng)具有在內(nèi)部容積中水平間隔開的多個水平擱板。設(shè)置水平擱板的尺寸，并使水平擱板間隔開，以裝下各種儀器，諸如，平皿、燒瓶和/或一個或更多個mwb系統(tǒng)。在一個方面中，培養(yǎng)箱系統(tǒng)具有這樣的水平擱板：該水平擱板的尺寸被設(shè)置成并且間隔成使得一個或更多個mwb系統(tǒng)可以被裝載到水平擱板上。在一個示例中，在相鄰水平擱板之間的間距至少相距250mm。培養(yǎng)箱系統(tǒng)還包括在每個mwb系統(tǒng)中的成像設(shè)備到(多個)處理器(例如，微處理器)和/或(多個)電源之間的電連接器。在一個方面中，培養(yǎng)箱系統(tǒng)包括可變照明源(例如，led矩陣)，該可變照明源位于可以裝載一個或更多個mwb系統(tǒng)的水平擱板上方的表面或其他結(jié)構(gòu)上。在一個示例中，將要進行裝載的水平擱板是培養(yǎng)箱的下部擱板。在這種情況下，led矩陣或其他可變照明源朝向下方，并且位于該下部擱板上方的水平擱板的底面上。在另一種情況下，正在進行裝載的水平擱板是培養(yǎng)箱的頂部擱板。在這種情況下，led矩陣或其他可變照明源朝向下方，并且位于培養(yǎng)箱的內(nèi)部容積的上部水平壁的內(nèi)表面上。雖然在本文中描述了這樣的培養(yǎng)箱系統(tǒng)的某些示例：其中的培養(yǎng)箱包括兩個水平擱板，并且每個擱板上具有六個mwb系統(tǒng)；但是應(yīng)當(dāng)理解，本公開不是這樣限制的，并且培養(yǎng)箱系統(tǒng)的其他示例可以具有配置有更多或更少的擱板的培養(yǎng)箱和/或可以在水平擱板上裝載更多或更少的mwb系統(tǒng)。圖1是根據(jù)實施例的、具有用于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場成像和/或熒光成像的多個mwb系統(tǒng)100的培養(yǎng)箱系統(tǒng)10的部件的示意圖。培養(yǎng)箱系統(tǒng)10包括培養(yǎng)箱12，其具有內(nèi)部容積14(例如，200升)、在內(nèi)部容積14中的兩個水平擱板16、以及靠近培養(yǎng)箱12的下表面的接水盤30。水平擱板16是間隔開的(例如，相隔至少250毫米)。示出了用于傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場成像和/或熒光成像的十二(12)個mwb系統(tǒng)100被裝載在培養(yǎng)箱12的內(nèi)部容積14中的兩個水平擱板16上(六個裝載在一個擱板上)。培養(yǎng)箱系統(tǒng)包括以彩色led矩陣形式的兩個可變照明源110。第一可變照明源110被配置成向裝載在培養(yǎng)箱12的頂部水平擱板16上的六個mwb系統(tǒng)100提供fp順序照明。第一可變照明源110附接于培養(yǎng)箱12的內(nèi)部容積14的上部水平壁的底面。第二可變照明源110附接于上部水平擱板16的底面，上部水平擱板16在裝載有mwb系統(tǒng)100的下部水平擱板的上方。培養(yǎng)箱系統(tǒng)10還包括(在圖2d中顯示的)在mwb系統(tǒng)100和(多個)處理器和/或(多個)電源之間的電連接。在所示的示例中，在每個水平擱板16上的六(6)個mwb系統(tǒng)100共享一個可變照明源110。可變照明源110向mwb系統(tǒng)100的孔板中的樣品提供了不同照明角度的順序照明。在其他示例中，每個mwb系統(tǒng)100具有其自身的可變照明源110，或者與更多或更少的mwb系統(tǒng)100系統(tǒng)共享。某些方面涉及具有多個平行成像設(shè)備的mwb系統(tǒng)。每個成像設(shè)備具有豎直對齊的部件，使得多個平行成像設(shè)備可以布置在單一主體中，以能夠同時對裝載在主體的頂部上的多孔板中的多個孔中的樣品進行成像。每個成像設(shè)備被配置用于對多孔板(例如，六(6)孔板或十二(12)孔板)的單孔中的樣品進行傅立葉重疊關(guān)聯(lián)明視場高分辨率成像和中分辨率熒光成像。該mwb系統(tǒng)的主體被設(shè)計成接受并且裝下多孔板。例如，主體可以包括為多孔板的外周界形狀的唇緣，用于安置多孔板。如在本文中所用，多孔板是指具有多個孔的透明材料的平板，每個孔用于接收并且容納樣品。通常，孔是圓形的或正方形的，具有用于接收樣品的敞開的頂端和封閉的底部。在一個示例中，多孔板的每個孔是圓形的，其中，直徑為三十六(36)mm。在一個示例中，多孔板的每個孔是圓形的，其中，直徑為三十四(34)mm。在一個示例中，多孔板的每個孔是圓形的，其中，直徑為二十三(23)mm。在孔中進行成像的樣品可以包括一個或更多個對象和/或?qū)ο蟮囊粋€或更多個部分。每個物體可以是例如生物實體、無機實體等?？梢猿上竦纳飳嶓w的一些示例包括全細胞、細胞組分、微生物(諸如，細菌或病毒)、以及細胞組分(諸如，蛋白質(zhì))?？梢猿上竦臒o機實體的示例是半導(dǎo)體晶圓?？梢栽谂囵B(yǎng)基(諸如，液體)中提供樣品。在某些方面中，mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備接收來自可變照明源的順序照明(或與其他成像設(shè)備共享可變照明源)，并且mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備包括至少一個大功率熒光照明源和成像部分，該至少一個大功率熒光照明源被配置成提供激發(fā)光，該成像部分具有以豎直柱的方式布置的成像光學(xué)系統(tǒng)。在某些情況下，成像設(shè)備或mwb系統(tǒng)包括可變照明源。在某些實施方式中，成像光學(xué)系統(tǒng)是1：1系統(tǒng)?？梢允褂闷渌壤Ｔ谝恍┣闆r下，成像光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)計成使物鏡的分辨率與圖像傳感器的像素尺寸的一半相匹配。雖然在本文中將mwb系統(tǒng)的某些示例描述為具有用于對6孔板中的六個孔中的樣品進行獨立成像的六(6)個成像設(shè)備，但是應(yīng)當(dāng)理解，本公開不是如此限制，并且mwb系統(tǒng)可以具有更少的或更多的成像設(shè)備(單元)。例如，mwb系統(tǒng)可以具有用于對12孔板的12個孔中的樣品進行成像的12個成像設(shè)備。如在本文中所用的，可變照明源是指可以被配置成以n個不同的照明角度依次向一個或多個mwb系統(tǒng)的樣品提供平面波照明的設(shè)備。每個照明角度對應(yīng)于傅立葉域中對應(yīng)區(qū)域的位置。可變照明源包括在不同位置處的多個離散光元件的布置，例如，以二維網(wǎng)格、線陣列、同心圓等方式。在一些情況下，每個離散光元件包括多個光源，例如紅色光源、藍色光源和綠色光源。例如，在圖1中，可變照明源110是三色led(二維)矩陣，其中，每個led包括紅色光源、藍色光源和綠色光源。通過依次點亮在不同位置處的n個不同的離散元件(或其組合)，可變照明源在n個不同的照明角度提供了平面波照明。在一個方面，可變照明源為二維矩陣(例如，32×32矩陣、100×100矩陣、32×64矩陣、64×64矩陣和128×128矩陣)的形式。為了提供順序照明，可變照明源在fp圖像獲取過程期間點亮在不同位置處的不同的離散元件(或其組合)。在照明指令中提供了激活可變照明源的離散元件的順序和定時。在一個示例中，照明的順序是從中心位置開始/到中心位置結(jié)束的環(huán)形模式。在另一個示例中，照明的順序遵循從頂部一排到底部一排的迂回曲折的模式。雖然通?？勺冋彰髟吹墓庠词窍喔晒庠?，但是在一個方面中，可以使用發(fā)射非相干光的具有尺寸有限的有源區(qū)域的源。在尺寸有限的源處的不相干的這種光在傳播到采樣平面時將形成部分相干的場，并且可以在傅立葉重建過程中應(yīng)用計算校正以考慮入射照明的部分相干的性質(zhì)。在一些方面中，可變照明源提供可見光。提供可見光的可變照明源的示例是發(fā)光二極管(led)矩陣。在該示例中，每個led是光元件。提供可見光的可變照明源的另一示例是液晶顯示器(lcd)。mwb系統(tǒng)的每個成像設(shè)備包括熒光照明部分，其具有用于提供熒光照明的一個或更多個大功率熒光照明源，熒光照明是用于激活樣品中的熒光團的激發(fā)光。每個大功率熒光照明源被設(shè)計成生成一定波長范圍的激發(fā)光。在多色熒光成像示例中，對于正被成像的每個頻帶，每個成像設(shè)備具有單獨的大功率熒光照明源。每個大功率熒光照明源包括一個或更多個大功率光源(例如，大功率led)和激發(fā)濾光片，激發(fā)濾光片用于使一定的波長范圍的激發(fā)光通過并阻擋其他波長。在一個示例中，大功率熒光照明源包括六(6)個大功率led。在一個示例中，大功率熒光照明源包括一(1)個大功率led。在一個示例中，大功率熒光照明源包括多個大功率led。對于單色(頻帶)熒光成像，每個成像設(shè)備具有至少一個大功率熒光照明源和激發(fā)濾光片，該至少一個大功率熒光照明源具有(多個)大功率光源(例如，led)，該激發(fā)濾光片用于使一定波長范圍的激發(fā)光通過并且阻擋其他波長。對于多色(多通道)熒光成像，將大功率光源與濾光片的集合的數(shù)量增加熒光通道的數(shù)量。對于多頻帶熒光成像，針對每個熒光通道使用不同的大功率熒光照明源。每個大功率熒光照明源是在不同的圖像獲取時間點亮的，從而為每個通道分別獲取單色熒光圖像。處理器可以實施將單色熒光圖像轉(zhuǎn)換成彩色熒光圖像的指令。在多色實施例中，處理器可以通過疊加來自多個彩色熒光的圖像數(shù)據(jù)來生成多色熒光圖像。例如，處理器可以通過疊加來自藍色熒光圖像和綠色熒光圖像的圖像數(shù)據(jù)來生成藍綠色熒光圖像。根據(jù)某些方面，為了在保持系統(tǒng)緊湊的同時提供熒光照明，成像設(shè)備的一個或更多個大功率熒光照明源可以位于被正在被照亮的孔的側(cè)面。在這一側(cè)面位置，一個或更多個大功率熒光照明源可以直接從孔的側(cè)面向樣品照射激發(fā)光，而不會阻擋來自可變照明源的光路。在一個方面中，將每個成像設(shè)備的多個大功率熒光照明源中的一個大功率熒光照明源安裝在多孔板內(nèi)或者安裝在多孔板的側(cè)面上。通常，一個或更多個大功率熒光照明源((多個)大功率光源和激發(fā)濾光片兩者)朝著孔中心傾斜，使得直接激發(fā)光的路徑到達每個孔的中心(即，每個孔的相關(guān)區(qū)域)。在一些情況下，一個或更多個大功率熒光照明源定位成與在孔的底部內(nèi)表面處的平面成一角度。將該角度選擇為超出第一物鏡的數(shù)值孔徑(na)，以防止接受強的未散射激發(fā)光。在一個方面中，該角度是6度。在另一個方面中，該角度是4.6度。在一個方面中，由多個成像設(shè)備和/或多個mwb系統(tǒng)共享led矩陣或其他可變照明源。在這個方面中，單一照明光元件(例如，led)可以同時向多個成像設(shè)備和/或mwb系統(tǒng)提供平面波照明。例如，參考圖1描述的培養(yǎng)箱系統(tǒng)10在每個水平擱板20上具有六(6)個mwb系統(tǒng)100，所有六個mwb系統(tǒng)100共享在水平擱板20上方的表面上的可變照明源110。通過共享配置，減少了每個成像設(shè)備的有效占地面積，這使得在培養(yǎng)箱內(nèi)部有限的內(nèi)部容積中進行更多的并行實驗成為可能。這種共享配置還釋放了在多孔板和可變照明源之間的空間，這提供了容易接入多孔板的空間，并且消除了來自額外的表面的不必要的反射的可能性。根據(jù)某些方面，mwb系統(tǒng)在單個主體中包括平行的多組豎直對齊的成像設(shè)備。每個成像設(shè)備的成像部分包括例如cmos傳感器攝像頭的光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器。光學(xué)系統(tǒng)具有以成像柱形式相對地定位的一對物鏡，以及在物鏡之間的發(fā)射濾光片。物鏡包括收集從樣品發(fā)出的光的第一收集物鏡，以及將光聚焦到圖像傳感器的第二聚焦物鏡。在某些實施方式中，光學(xué)系統(tǒng)是允許將樣品1比1成像到圖像傳感器上的1:1系統(tǒng)。1：1成像系統(tǒng)通過使用低放大倍率(低na)的第一收集物鏡，提供了對孔中樣品的寬視場成像。在一些情況下，針對在直徑為大約36mm或更大的孔的區(qū)域上進行成像的視場而設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)。在一個示例中，第一收集物鏡具有約0.1的na。在另一示例中，第一收集物鏡具有約0.2的na。在另一示例中，第一收集物鏡具有約0.4的na。在另一示例中，第一收集物鏡具有小于0.05的na。在另一示例中，第一收集物鏡具有小于0.01的na。通過使用兩個相同的物鏡，可以通過保持相同的占地面積使成像設(shè)備變得更緊湊并且不降低物鏡的分辨率。此外，通過在兩個物鏡之間產(chǎn)生無限平面，可以在不改變每個孔的放大倍率的情況下，對成像設(shè)備進行微調(diào)以獨立地聚焦每個孔。在一個示例中，每個物鏡是奧林巴斯4x/na0.1(olympus4x/na0.1)物鏡。在一些情況下，光學(xué)系統(tǒng)還具有在第一物鏡和第二物鏡之間的樣品的傅立葉平面處的發(fā)射濾光片。發(fā)射濾光片阻擋來自設(shè)備的一個或更多個大功率熒光照明源的激發(fā)光。在一個方面中，發(fā)射濾光片是干涉濾光片。在用于單通道熒光成像的成像設(shè)備的示例中，發(fā)射濾光片是帶通或長通濾光片。在用于多通道熒光成像的成像設(shè)備的示例中，發(fā)射濾光片是多頻帶濾光片。在一個方面中，來自可變照明源的明視場照明的波長范圍落入發(fā)射濾光片的通頻帶內(nèi)，使得發(fā)射濾光片使來自可變照明源的光通過，來自可變照明源的光穿過孔中的樣品。在這種情況下，在將發(fā)射濾光片放置在適當(dāng)位置時，圖像傳感器可以同時獲取一系列唯一地照亮的明視場圖像和熒光圖像。在另一方面中，來自可變照明源的明視場照明的波長范圍沒有落入發(fā)射濾光片的通頻帶內(nèi)，并且在fp圖像獲取過程期間移除了發(fā)射濾光片。根據(jù)某些方面，mwb系統(tǒng)的每個成像設(shè)備包括圖像傳感器(例如，cmos傳感器)，該圖像傳感器可以在fp圖像獲取過程期間獲取n個唯一地照亮的強度圖像，并且可以在每個熒光圖像獲取過程期間獲取熒光圖像。圖像傳感器通過測量在曝光時間內(nèi)入射到圖像傳感器的感測區(qū)域的光的強度分布來獲取每個圖像。在許多示例中，圖像傳感器是usb攝像頭的一部分。圖像傳感器是單色檢測器。在一個方面中，圖像傳感器的尺寸與物鏡的視場數(shù)匹配和/或每個傳感器元素(像素)的尺寸與物鏡可提供的分辨率的一半相匹配。這種尺寸設(shè)置(sizing)允許成像設(shè)備充分利用物鏡視場。為了充分利用光學(xué)系統(tǒng)的sbp，傳感器的像素尺寸應(yīng)等于或小于物鏡分辨率的一半，并且傳感器表面的尺寸應(yīng)等于或大于物鏡的視場。當(dāng)上述兩個條件相等時，系統(tǒng)設(shè)計合理，效果最好。在每個熒光圖像獲取過程期間，圖像傳感器獲取單色熒光圖像，而大功率熒光照明源提供一定波長范圍的熒光照明(激發(fā)光)。由處理器將單色圖像轉(zhuǎn)換成彩色熒光圖像。如果mwb系統(tǒng)具有多個大功率熒光照明源，則圖像傳感器可以獲得多個單色熒光圖像，在大功率熒光照明源之一提供熒光照明時獲得每個熒光圖像。圖像獲取(采樣)時間是指在圖像傳感器的曝光時間期間的時間，在此期間，圖像傳感器測量強度分布以捕獲單一強度圖像。在fp圖像獲取過程期間，圖像傳感器捕獲n個唯一地照亮的強度圖像(例如，n＝1、2、5、10、20、30、50、100、1000、10000等)。在一些情況下，圖像傳感器在圖像獲取過程期間以統(tǒng)一的采樣率對圖像進行采樣。在一種情況下，采樣率可以在每秒0.1至1000幀的范圍中。如以上提到的，圖像傳感器在fp圖像獲取過程期間捕獲n個唯一地照亮的強度圖像。由圖像傳感器捕獲的數(shù)量為n的多個唯一地照亮的強度圖像中的每個唯一地照亮的強度圖像與在傅立葉空間中的區(qū)域相關(guān)聯(lián)。在傅立葉空間中，相鄰區(qū)域共享它們在其上采樣相同的傅立葉域數(shù)據(jù)的重疊區(qū)。在一個示例中，傅立葉空間中的相鄰區(qū)域與其中一個區(qū)域的面積重疊大約2％至大約99.5％。在另一個示例中，傅立葉空間中的相鄰區(qū)域與其中一個區(qū)域的面積重疊大約65％至大約75％。在另一個示例中，傅立葉空間中的相鄰區(qū)域與其中一個區(qū)域的面積重疊大約65％。在另一個示例中，傅立葉空間中的相鄰區(qū)域與其中一個區(qū)域的面積重疊大約70％。在另一個示例中，傅立葉空間中的相鄰區(qū)域與其中一個區(qū)域的面積重疊大約75％。圖2a是根據(jù)實施例的在圖1中所示的mwb系統(tǒng)100之一的部件的示意圖。所示的mwb系統(tǒng)100被設(shè)計成與6孔板20兼容。mwb系統(tǒng)100包括在單一主體102內(nèi)平行地布置的六(6)個成像設(shè)備200。如所設(shè)計的，六個成像設(shè)備200可以對6孔板20的六個孔22中的樣品進行成像。在圖2a中，6孔板20被裝載進mwb系統(tǒng)100的主體102的頂部。圖2b是在圖2a中顯示的mwb系統(tǒng)100的一些部件的分解視圖的示意圖。在某些方面中，mwb系統(tǒng)的每個成像設(shè)備包括fp照明部分、熒光照明部分和成像部分。在圖2a和圖2b中，fp照明部分采用與其他mwb系統(tǒng)100共享的可變照明源110的形式?？勺冋彰髟?10向在水平擱板16上的mwb系統(tǒng)100的6孔板20內(nèi)的樣品提供fp照明(即，在不同照明角度處的順序照明)。在圖2a和圖2b中，每個成像設(shè)備200還包括采用大功率熒光照明源220形式的熒光照明部分。大功率熒光照明源220被配置成從孔板20的側(cè)面向孔22提供激發(fā)光(熒光照明)。在一個方面中，大功率熒光照明源220安裝在孔板20的側(cè)面內(nèi)或側(cè)面上。在圖2a和圖2b中，每個成像設(shè)備200還包括成像部分240。成像部件240包括光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器270。在圖2a、圖2b和圖2c中，每個圖像傳感器都是以5mpcmos攝像頭(例如，成像源(dmk23up031)具有2.2μm的像素尺寸)的形式。光學(xué)系統(tǒng)具有一對相同的物鏡(例如，奧林巴斯4x，na0.1(olympus4x，na0.1)或其它低放大倍率物鏡)，包括相對地定位的并且形成豎直成像柱的第一物鏡250和第二物鏡260。該1：1成像系統(tǒng)允許將樣品1比1成像于圖像傳感器270上。為了具有較大的成像視場，物鏡250和260具有低放大倍率。在一個示例中，物鏡250、260中的每一個物鏡具有大約0.10的na。在一個示例中，物鏡250、260中的每一個物鏡具有大約0.08的na。在一個示例中，物鏡250、260中的每一個物鏡具有大約0.13的na。物鏡250和260的一些示例可以低成本商購的。1：1光學(xué)系統(tǒng)還包括位于第一物鏡250和第二物鏡260之間的發(fā)射濾光片255。發(fā)射濾光片255阻擋來自大功率熒光照明源220的激發(fā)光。在所示的示例中，來自可變照明源110的明視場照明的波長范圍落入發(fā)射濾光片255的通頻帶內(nèi)，使得圖像傳感器270可以在不移除發(fā)射濾光片255的情況下獲取一系列唯一地照亮的明視場圖像和熒光圖像。在圖2a和圖2b中顯示的每個成像設(shè)備200可以在可變照明源從不同照明角度提供順序照明時使用圖像傳感器270捕獲一系列原始的明視場圖像。在一個方面中，在不同的led輪流點亮的同時，圖像傳感器270依次捕獲原始圖像。因為物鏡250和260具有低放大倍率，所以每個原始的明視場圖像通常具有差的分辨率。由于第一物鏡250的低放大倍率，因此可以對樣品的大視場進行成像。成像設(shè)備200可以使用傅立葉重疊關(guān)聯(lián)(fp)技術(shù)，采用由圖像傳感器獲取的一系列低分辨率強度圖像來生成樣品的高分辨率明視場圖像。通過使用fp技術(shù)，在fp重建過程中使用相位復(fù)原操作來在傅立葉域中將唯一地照亮的原始強度圖像拼接在一起，這產(chǎn)生了高分辨率明視場圖像。g.zheng、r.horstmeyer和c.yang于2013年在naturephotonics發(fā)表的“wide-field,high-resolutionfourierptychographicmicroscopy”中可以找到fp重建過程的細節(jié)，該文獻在此通過引用以其整體并入。在章節(jié)iii中可以找到fp重建過程的一些細節(jié)。在圖2a和圖2b中的每個成像設(shè)備200可以既使用分辨率高并且視場寬的成像，又使用中分辨率的熒光成像來監(jiān)測位于每個孔22中的樣品(例如，細胞培養(yǎng)物)，并且系統(tǒng)占地面積近似于6孔板。通過使用具有在豎直成像柱中的相同的物鏡250和260的光學(xué)系統(tǒng)，減小了成像設(shè)備200的尺寸，以允許mwb系統(tǒng)100中的間距(例如，中心距為30mm)小于6孔板的間距。這種配置允許將具有高分辨率fp成像和中分辨率熒光成像(單頻帶或多頻帶)的成像設(shè)備200分配給6孔板20的每個孔22。通過這種配置，mwb系統(tǒng)100可以同時對多孔板中的多個孔進行成像，而無需使用任何在用于對多孔板進行成像的常規(guī)系統(tǒng)中通常需要的機械運動。圖2c是根據(jù)實施例的、在圖2a和圖2b中顯示的mwb系統(tǒng)100的成像設(shè)備200的部件的側(cè)視示意圖。成像設(shè)備200包括用于提供fp順序照明112的可變照明源110。如在本文中所使用的，fp順序照明是指在fp原始圖像獲取周期期間在n個不同照明角度依次提供的平面波照明。在一個方面中，通過依次地點亮在可變照明源110的不同位置處的不同的離散光元件(例如，led)，來實現(xiàn)fp順序照明。在圖2c中，顯示可變照明源110通過一個接著一個地依次點亮不同的光元件來提供在三個圖像獲取時間的在三個不同的照明角度處的照明。圖2c是在獲取時間ti時描繪的，其中i＝1至n。在這個獲取時間ti，可變照明源正以照明角θi提供通過實線箭頭描繪的平面波照明。虛線箭頭描繪了由可變照明源110在其他獲取時間提供的平面波照明。成像設(shè)備200還包括用于提供激發(fā)光223的大功率熒光照明源220。安裝大功率熒光照明源220，以從孔22的側(cè)面提供激發(fā)光223。大功率熒光照明源220包括大功率led221(例如，六個大功率led)和激發(fā)濾光片222。激發(fā)濾光片222使激發(fā)光223通過，并阻擋其它波長。大功率熒光照明源220被定位成以與孔22的底部內(nèi)表面23成小角度α地引導(dǎo)激發(fā)光223，以防止大量的激發(fā)光223被第一物鏡250收集。在所示的示例中描繪的獲取時間ti，大功率熒光照明源220當(dāng)前沒有提供如通過虛線箭頭所描繪的激發(fā)光223。在另一圖像獲取時間提供了激發(fā)光223。成像設(shè)備200還包括成像部分240，其具有(例如，usb連接的攝像頭的)光學(xué)系統(tǒng)244和圖像傳感器270。光學(xué)系統(tǒng)244包括形成了成像柱的第一物鏡250和第二物鏡260。物鏡250和260相同并且相對地定位，以形成成像柱，該成像柱允許將樣品1比1地成像到usb連接的攝像頭的圖像傳感器270上。對于大視場成像，物鏡250和260具有低放大倍率。1:1光學(xué)系統(tǒng)244還包括位于在第一物鏡250和第二物鏡260之間的樣品的傅立葉平面處的發(fā)射濾光片255。發(fā)射濾光片255阻擋來自大功率熒光照明源220的激發(fā)光。圖2d是根據(jù)實施例的、在圖2a、圖2b和圖2c中顯示的mwb系統(tǒng)100的部件的側(cè)視示意圖，并且還包括處理器180、計算機可讀介質(zhì)(crm)182和(通過虛線表示的)可選的顯示器182。在該視圖中，顯示了mwb系統(tǒng)100的兩個成像設(shè)備200共享用于向(在圖2a和2b中顯示的)6孔板20的孔22提供fp順序照明112的可變照明源110。在圖2d中，顯示可變照明源110通過依次點亮每一對光元件地點亮不同的多對光元件來在三個圖像獲取時間以三個不同的照明角度向每個孔22提供照明。在所示的示例中描繪的獲取時間，由可變照明源110從該可變照明源110的一對光元件提供平面波照明。虛線箭頭描繪了在其他獲取時間的平面波照明。每個成像設(shè)備200包括大功率熒光照明源220，其用于從每個成像設(shè)備200的孔22的側(cè)面提供激發(fā)光223。每個大功率熒光照明源220包括大功率led221和激發(fā)濾光片222，激發(fā)濾光片222用于使激發(fā)光223通過，并且阻擋其它波長。大功率熒光照明源220被定位成以與(在圖2c中顯示的)孔22的底部內(nèi)表面23處的平面成小角度地引導(dǎo)激發(fā)光223。在所示的示例中描繪的獲取時間ti大功率熒光照明源220沒有提供如通過虛線箭頭所描繪的激發(fā)光223。也就是說，在這個示出的示例中顯示的時間，可變照明源110被打開且從一對光元件向孔22提供平面波照明112，并且大功率熒光照明源220沒有被打開。每個成像設(shè)備200還包括成像部分240，其具有(例如，usb連接的攝像頭的)光學(xué)系統(tǒng)244和圖像傳感器270。光學(xué)系統(tǒng)244包括形成了成像柱的第一物鏡250和第二物鏡260。物鏡250和260相同并且相對地定位以形成成像柱，該成像柱允許將樣品1比1成像到usb連接的攝像頭的圖像傳感器270上。對于大視場成像，物鏡250和260具有低放大倍率。光學(xué)系統(tǒng)244還包括位于在第一物鏡250和第二物鏡260之間的樣品的傅立葉平面處的發(fā)射濾光片255。發(fā)射濾光片255阻擋來自大功率熒光照明源220的激發(fā)光。在圖2c中，發(fā)射濾光片255位于在相同物鏡150和160之間的樣品的傅立葉平面處。圖2d還顯示了由圖1中顯示的培養(yǎng)箱系統(tǒng)10的一個或更多個mwb系統(tǒng)100共享的處理器180、計算機可讀介質(zhì)(crm)184和可選顯示器182。crm184與處理器180進行通信?？蛇x的顯示器182與處理器180進行通信。處理器180還與每個圖像傳感器270進行通信?？蛇x地，如點劃線所示，處理器180還與可變照明源110和/或大功率熒光照明源220進行通信。在一個方面，處理器180、顯示器182和crm184是計算設(shè)備(例如，智能電話、膝上型計算機、臺式機、平板電腦等)的部件。在圖2a-2d中顯示的mwb系統(tǒng)100的示例性操作期間，每個圖像傳感器270捕獲在n個照明角度處的fp順序照明期間的一系列的n個唯一地照亮的強度圖像。例如，來自從打開在二維的13×13led矩陣中的每個led開始在一百六十九(169)個照明角度處的順序照明的一系列的一百六十九(169)個圖像。處理器180使用fp重建過程來在空間頻域中把一系列的n個唯一地照亮的強度圖像的數(shù)據(jù)拼接在一起，以呈現(xiàn)出與圖像傳感器270相關(guān)聯(lián)的孔22中的樣品的更高分辨率的明視場圖像。mwb系統(tǒng)100通過針對正在被激活的每個熒光團和正在被捕獲的相關(guān)熒光圖像采用不同的大功率熒光照明源來照亮樣品，而進行熒光成像。在一種情況下，可變照明源的明視場照明波長落入發(fā)射濾光片255的通頻帶范圍，并且圖像傳感器270可以同時收集明視場圖像和熒光圖像，同時發(fā)射濾光片255保持處于物鏡250和260之間。在另一種情況下，在熒光成像周期之前將發(fā)射濾光片255插入物鏡250和260之間，和/或在fp圖像獲取過程之前移除發(fā)射濾光片255。在單頻帶實施例中，mwb系統(tǒng)的成像設(shè)備僅需要包括單一的大功率熒光照明源。例如，圖2a中顯示的成像設(shè)備100具有單一大功率熒光照明源，其包括六個大功率led和使第一波長范圍通過的第一激發(fā)濾光片。在這個方面中，成像設(shè)備還包括在第一物鏡和第二物鏡之間的、一比一光學(xué)系統(tǒng)的傅立葉平面處的單頻帶發(fā)射濾光片。單頻帶發(fā)射濾光片阻擋第一波長范圍的激發(fā)光。在雙頻帶實施例中，成像設(shè)備具有至少兩個大功率熒光照明源：第一大功率熒光照明源和第二大功率熒光照明源。第一大功率熒光照明源具有大功率光源和第一激發(fā)濾光片，第一激發(fā)濾光片使得第一波長范圍的激發(fā)光通過。在一種情況下，第一波長范圍是在320nm和380nm之間的范圍。在另一種情況下，第一波長范圍是在410nm與460nm之間的范圍。在另一種情況下，第一波長范圍是在470nm與500nm之間的范圍。第二大功率熒光照明源具有大功率光源和第二激發(fā)濾光片，第二激發(fā)濾光片使得第二波長范圍的激發(fā)光通過。在一種情況下，第二波長范圍是在470nm與500nm之間的范圍。在另一種情況下，第二波長范圍是在570nm與600nm之間的范圍。在另一種情況下，第二波長范圍是在450nm與500nm之間的范圍。在雙頻帶實施例中，成像設(shè)備還包括在第一物鏡和第二物鏡之間的、一比一光學(xué)系統(tǒng)的傅立葉平面處的雙頻帶發(fā)射濾光片。雙頻帶發(fā)射濾光片阻擋第一波長范圍的激發(fā)光并且阻擋第一波長范圍的激發(fā)光。在雙頻帶實施例中，成像設(shè)備可以基于第一波長范圍生成第一單色熒光圖像，并且基于第二波長范圍生成第二單色熒光圖像。在一個方面中，處理器實施將單色熒光圖像中的一個或兩個單色熒光圖像轉(zhuǎn)換為彩色熒光圖像的指令。處理器可以實施將彩色熒光圖像組合成雙色熒光圖像的指令。這種雙色熒光圖像在生物測試中是有用的，以區(qū)分以不同顏色顯示的樣品的不同特征。圖3a是根據(jù)單頻帶實施例的、被配置用于單頻帶熒光成像的mwb系統(tǒng)300的部件的平面視圖的示意圖。mwb系統(tǒng)300的部件類似于參考圖2a、圖2b、圖2c和圖2d所描述的部件。在該示例中，mwb系統(tǒng)300的成像設(shè)備具有在物鏡之間的單頻帶發(fā)射濾光片(未示出)。所示的mwb系統(tǒng)300包括布置在主體301內(nèi)的六(6)個相同的成像設(shè)備，以能夠?qū)ρb載在主體301頂部的6孔板302中的所有六個孔303中的樣品進行成像。每個成像設(shè)備包括用于提供第一波長范圍的激發(fā)光的大功率熒光照明源320。將大功率熒光照明源320安裝成從靠近孔303的、6孔板302的側(cè)面向正在被成像的樣品提供激發(fā)光。大功率熒光照明源320被引導(dǎo)至孔303的中心。每個大功率熒光照明源320包括大功率光源(例如，led)321和激發(fā)濾光片322。激發(fā)濾光片322使得第一波長范圍的激發(fā)光通過，并阻擋其它波長。在熒光成像方法期間，mwb系統(tǒng)300的大功率光源(例如，led)321被打開，mwb系統(tǒng)300可以獲取在六個孔303中的每個樣品的熒光圖像。第一熒光圖像基于從通過第一波長范圍激發(fā)的樣品中的熒光團收集的發(fā)射。圖3b是根據(jù)雙頻帶實施例的、mwb系統(tǒng)400的部件的平面視圖的示意圖。所示的mwb系統(tǒng)400包括布置在主體401內(nèi)的六(6)個相同的成像設(shè)備，以能夠?qū)ρb載在主體401頂部的6孔板402中的所有六個孔403中的樣品進行成像。每個成像設(shè)備包括用于提供第一波長范圍的激發(fā)光的第一大功率熒光照明源420和用于提供第二波長范圍的激發(fā)光的第二大功率熒光照明源430。將大功率熒光照明源420和大功率熒光照明源430安裝成從靠近孔403的6孔板402的側(cè)面向正被成像的樣品提供激發(fā)光。大功率熒光照明源420和大功率熒光照明源430被定向成將激發(fā)光引導(dǎo)至孔403的中心。每個第一大功率熒光照明源420包括大功率光源(例如，led)421和第一激發(fā)濾光片422。每個第二大功率熒光照明源430包括大功率光源(例如，led)431和第二激發(fā)濾光片432。第一激發(fā)濾光片422使得第一波長范圍的激發(fā)光通過，并阻擋其它波長。第二激發(fā)濾光片432使得第二波長范圍的激發(fā)光通過，并阻擋其它波長。在該示例中，mwb系統(tǒng)400的成像設(shè)備具有在物鏡之間的雙頻帶發(fā)射濾光片(未示出)。在物鏡之間的(未示出的)雙頻帶發(fā)射濾光片阻擋第一波長范圍的激發(fā)光和第二波長范圍的激發(fā)光。在熒光成像方法期間，mwb系統(tǒng)400的大功率光源(例如，led)421被打開，且每個成像設(shè)備的圖像傳感器獲取在對應(yīng)的孔中的樣品的第一單色熒光圖像。第一熒光圖像基于來自通過第一波長范圍激發(fā)的樣品中的熒光團的發(fā)射。在熒光成像過程期間的另一個時間，mwb系統(tǒng)400的大功率光源(例如，led)431打開，且每個成像設(shè)備的圖像傳感器獲取在對應(yīng)的孔中的樣品的第二單色熒光圖像。第二熒光圖像基于來自通過第二波長范圍激發(fā)的樣品中的熒光團的發(fā)射。mwb系統(tǒng)400使用處理器將第一單色熒光圖像和第二單色熒光圖像轉(zhuǎn)換成第一彩色熒光圖像和第二彩色熒光圖像，并使得來自第一熒光圖像和第二熒光圖像的數(shù)據(jù)重疊，以生成雙色熒光圖像。圖4a是根據(jù)雙頻帶實施例的mwb系統(tǒng)500的示意圖。mwb系統(tǒng)500的一些部件類似于參考圖3b所描述的部件。所示的mwb系統(tǒng)500包括布置在單一主體502內(nèi)的六(6)個相同的成像設(shè)備501，以能夠?qū)υ?孔板中的所有六個孔中的樣品進行成像。圖4b是根據(jù)實施例的在圖4a中所示的mwb系統(tǒng)500的一些部件的示意圖。在該圖中，將一些部件被示出為透明的，以觀察內(nèi)部部件。mwb系統(tǒng)500包括在可變照明源和處理器之間的帶狀電纜形式的電連接505。每個成像設(shè)備501包括用于提供第一波長范圍的激發(fā)光的第一大功率熒光照明源520和用于提供第二波長范圍的激發(fā)光的第二大功率熒光照明源530。將大功率熒光照明源520和大功率熒光照明源530安裝成從孔的側(cè)面向正被成像的樣品提供激發(fā)光。大功率熒光照明源520和530定位成與孔的底部內(nèi)表面處的平面呈一角度。該角度超出第一物鏡的數(shù)值孔徑(na)，以防止接受強的未散射激發(fā)光。大功率熒光照明源520和大功率熒光照明源530被定向成將激發(fā)光總體上引導(dǎo)至孔的中心。每個大功率熒光照明源520包括一個或更多個大功率光源(例如，led)、以及第一激發(fā)濾光片。每個大功率熒光照明源530包括一個或更多個大功率光源(例如，led)以及激發(fā)濾光片。第一激發(fā)濾光片使得第一波長范圍的激發(fā)光通過，并阻擋其它波長。第二激發(fā)濾光片使得第二波長范圍的激發(fā)光通過，并阻擋其它波長。在該示例中，mwb系統(tǒng)500的成像設(shè)備具有在每個成像設(shè)備的物鏡之間的雙頻帶發(fā)射濾光片(未示出)。在物鏡之間的(未示出的)雙頻帶發(fā)射濾光片阻擋第一波長范圍的激發(fā)光和第二波長范圍的激發(fā)光。在熒光成像方法中，第一大功率熒光照明源520的大功率光源(例如，led)被打開，且圖像傳感器可以獲取在六個孔中的每個樣品的第一熒光圖像。第一熒光圖像基于來自通過第一波長范圍激發(fā)的樣品中的熒光團的發(fā)射。在熒光成像方法中的另一時刻，第二大功率熒光照明源530的大功率光源(例如，led)被打開，且圖像傳感器可以獲取在六個孔中的每個樣品的第二熒光圖像。第二熒光圖像基于來自通過第二波長范圍激發(fā)的樣品中的熒光團的發(fā)射。mwb系統(tǒng)500可以使用處理器將第一單色熒光圖像和第二單色熒光圖像轉(zhuǎn)換成第一彩色熒光圖像和第二彩色熒光圖像，并使得來自第一彩色熒光圖像和第二彩色熒光圖像的數(shù)據(jù)重疊，以生成雙色熒光圖像。mwb系統(tǒng)500還包括具有控制器504的電路板或其它電介質(zhì)基板503。可變照明源可以電氣和物理耦合到電路板503上或電路板503內(nèi)?？勺冋彰髟吹膶?dǎo)電引線可以經(jīng)由印刷在或以其他方式沉積在電路板503的第一表面或上表面上的導(dǎo)電跡線而與控制器504電耦合，而可變照明源的發(fā)光部分可以被定向成使得光離開電路板503的第二表面或下表面朝向光學(xué)系統(tǒng)照射。在所示的實施方式中，控制器504安裝在與可變照明源相同的電路板503上。在一些其他實施方式中，控制器504可以安裝在與電路板503電耦合的單獨的電路板上。圖5是根據(jù)實施例的mwb系統(tǒng)550的照片。顯示mwb系統(tǒng)550位于培養(yǎng)箱(諸如，圖1中顯示的培養(yǎng)箱12)中。mwb系統(tǒng)600具有主體和位于6孔板上方一段距離處的led矩陣形式的可變照明源。mwb系統(tǒng)550包括在大功率led模塊與處理器和/或電源之間的電連接器。包括6孔板和大功率led模塊的mwb系統(tǒng)550的尺寸為125mm(寬)×133mm(長)×170mm(高)。在所示的示例中，主體是使用makerbot3d打印機進行3-d打印的。mwb系統(tǒng)的某些部件與其他部件和/或與一個或更多個處理器進行電子通信。在這些各種部件之間的電子通信可以是有線和/或無線形式的。例如，圖4a顯示了到達mwb系統(tǒng)500的可變照明源110的帶狀電纜形式的電連接505。根據(jù)某些方面，培養(yǎng)箱系統(tǒng)或mwb系統(tǒng)包括一個或更多個處理器和一個或更多個計算機可讀介質(zhì)(crm)。在某些情況下，還包括顯示器。例如，圖2d顯示了具有處理器180、計算機可讀介質(zhì)(crm)184和可選的(通過點劃線表示的)顯示器182的mwb系統(tǒng)100。(多個)處理器與(多個)crm進行電子通信，并且可選地與可變照明源和/或(多個)大功率熒光照明源進行電子通信，以發(fā)送控制信號。例如，可以將控制信號發(fā)送到可變照明源和圖像傳感器以使順序照明與圖像傳感器的曝光(采樣)時間同步。(多個)crm與處理器進行電子通信以存儲和檢索數(shù)據(jù)?？蛇x的顯示器與處理器進行電子通信，接收用于顯示圖像和其他數(shù)據(jù)的顯示數(shù)據(jù)。在一個方面中，處理器、可選的顯示器和crm是計算設(shè)備(例如，智能電話、膝上型計算機、臺式機、平板電腦等)的部件。雖然參考所示的示例描述了單一處理器和單一crm，但是可以使用多個處理器和/或多個crm。(多個)處理器(例如，微處理器)接收在crm上存儲的指令，并執(zhí)行那些指令以執(zhí)行一個或更多個mwb系統(tǒng)和/或培養(yǎng)箱系統(tǒng)的一個或更多個功能。示例處理器包括例如通用處理器(cpu)、專用集成電路(asic)、諸如現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)的可編程邏輯設(shè)備(pld)、或者片上系統(tǒng)(soc)中的一個或更多個，該片上系統(tǒng)(soc)包括cpu、asic、pld以及存儲器中的一個或更多個和各種接口。處理器被配置成接收來自圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)。在一個示例中，處理器執(zhí)行指令以執(zhí)行fp重建過程的操作和/或fp成像方法的其他操作。在另一示例中，處理器執(zhí)行在crm上存儲的指令以將控制信號發(fā)送到可變照明源來依次點亮用于順序照明的離散光元件，和/或處理器執(zhí)行在crm上存儲的指令以向圖像傳感器發(fā)送控制信號來測量在曝光時間期間的強度，從而獲取原始強度測量結(jié)果(圖像)。在另一示例中，處理器執(zhí)行在crm上存儲的指令以執(zhí)行系統(tǒng)的一個或更多個其他功能，諸如，例如，1)解釋來自所獲取的一系列強度圖像的圖像數(shù)據(jù)，2)從來自所獲取的一系列強度圖像的數(shù)據(jù)重建更高分辨率的圖像，3)生成熒光圖像，4)通過使與第一波長范圍相關(guān)聯(lián)的第一熒光圖像和與第二波長范圍相關(guān)聯(lián)的第二熒光重疊，生成雙頻帶熒光圖像，和/或5)在顯示器上顯示一個或更多個圖像或其他輸出。在一個方面中，(多個)處理器是這樣的控制器的部分：該控制器將具有控制指令的信號發(fā)送到一個或更多個mwb系統(tǒng)的(多個)部件，以執(zhí)行(多個)系統(tǒng)的一個或更多個功能。在一種情況下，控制器還可以控制一個或更多個mwb系統(tǒng)的(多個)功率部件。在一個示例中，控制器控制可變照明源的、熒光照明源的和/或圖像傳感器的操作。在一種情況下，控制器控制在可變照明光源中的光源的順序照明，例如，通過選擇性地通電或以其他方式僅僅允許光源中的特定光源或光源子集在各種圖像獲取期間的特定時間和特定持續(xù)時間形成各種照明模式?？刂破鬟€與至少一個內(nèi)部存儲設(shè)備進行通信。內(nèi)部存儲設(shè)備可以包括用于存儲處理器可執(zhí)行的代碼(或“控制器)的非易失性存儲器陣列，處理器可執(zhí)行的代碼由處理器檢索以執(zhí)行本文所述的用于對圖像數(shù)據(jù)實施各種操作的各種功能或操作或mwb系統(tǒng)的其他功能。內(nèi)部存儲設(shè)備還可以存儲原始的和/或經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)(包括fp重建圖像和原始強度圖像)。在一些實施方式中，內(nèi)部存儲設(shè)備或單獨的存儲設(shè)備可以附加地或可選地包括用于臨時存儲待執(zhí)行的指令以及待處理、存儲或顯示的圖像數(shù)據(jù)的易失性存儲器陣列。在一些實施方式中，控制器本身可以包括易失性存儲器，并且在一些情況下也可以包括非易失性存儲器。mwb系統(tǒng)通常實現(xiàn)被配置成接收來自(多個)圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的一個或更多個處理器。在一些實施方式中，處理器執(zhí)行在crm上存儲的指令，以執(zhí)行一個或更多個處理操作(諸如，fp成像處理)，以生成高分辨率的圖像、重聚焦圖像和/或用于像差校正。在一些實施方式中，一個或更多個處理器被配置成或者可由用戶配置成通過通信接口(例如，在圖4a和圖4b中的帶狀電纜505)將原始圖像數(shù)據(jù)或經(jīng)處理的圖像輸出到外部計算設(shè)備或系統(tǒng)118。實際上，在一些實施方式中，mwb系統(tǒng)的一個或更多個操作可以由這樣的外部計算設(shè)備執(zhí)行。在一些實施方式中，(多個)處理器還可以被配置成或者可以由用戶配置成通過通信接口輸出原始圖像數(shù)據(jù)以及經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)，以存儲在外部存儲設(shè)備或系統(tǒng)中。網(wǎng)絡(luò)通信接口還可用于接收信息(諸如，軟件或固件更新或其他數(shù)據(jù))以供下載。在一些實施方式中，mwb系統(tǒng)還包括一個或更多個其他接口，諸如，例如，各種通用串行總線(usb)接口或其他通信接口?？梢詫⑦@種附加接口用于例如連接各種外圍設(shè)備和輸入/輸出(i/o)設(shè)備(諸如，有線鍵盤或鼠標(biāo))，或者用于連接加密狗，以用于在無線連接各種無線地啟用的外圍設(shè)備中使用。這樣的附加接口還可以包括串行接口，諸如，例如，連接到帶狀電纜的接口。還應(yīng)當(dāng)理解，mwb系統(tǒng)的一個或更多個部件可以電耦合，以通過各種合適的接口和電纜中的一種或更多種(例如，usb接口和電纜、帶狀電纜、以太網(wǎng)電纜、以及其他合適的接口和電纜)而與控制器進行通信。在一些實施方式中，由圖像傳感器輸出的數(shù)據(jù)信號可以在被傳送到(多個)處理器之前由圖像傳感器的多路復(fù)用器、串行器或其他電氣部件進行多路復(fù)用、串行化或以其他方式組合。在這樣的實施方式中，(多個)處理器還可以包括用于將來自每個圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)分離的信號分離器、解串器或其他設(shè)備或部件，使得每個樣品孔的圖像幀(強度分布測量結(jié)果)可以被并行地處理。(多個)crm(例如，存儲器)可以存儲用于執(zhí)行一個或更多個mwb系統(tǒng)和/或培養(yǎng)箱系統(tǒng)的某些功能的指令。這些指令可由處理器執(zhí)行。crm還可以存儲一系列(較低分辨率)強度測量結(jié)果、熒光圖像和與成像方法相關(guān)聯(lián)的其他數(shù)據(jù)?？蛇x的顯示器與處理器進行電子通信，以接收用于在顯示器上向例如培養(yǎng)箱系統(tǒng)的操作者顯示的顯示數(shù)據(jù)。通常，顯示器是彩色顯示器。雖然在許多示例中將mwb系統(tǒng)描述為是在培養(yǎng)箱中實現(xiàn)的，但是mwb系統(tǒng)也可以是在其他環(huán)境中實現(xiàn)的。在一個方面中，mwb系統(tǒng)可以在潔凈室中實現(xiàn)。在另一方面中，mwb系統(tǒng)可以在制造環(huán)境中實現(xiàn)。iii.傅立葉重疊關(guān)聯(lián)(fp)明視場成像和熒光成像的成像方法mwb系統(tǒng)實現(xiàn)了一種成像方法，其可以既使用fp技術(shù)生成在多孔板中的每個樣品的分辨率經(jīng)提高的明視場圖像(fp成像過程)，又生成每個樣品的熒光圖像(熒光成像過程)。fp成像過程通常包括原始圖像獲取(數(shù)據(jù)收集)過程和fp重建過程。在fp圖像獲取過程期間，圖像傳感器獲取n個唯一地照亮的強度明視場圖像，而可變照明源從n個不同的照明角度提供平面波照明。在每個圖像獲取(采樣)時間，圖像傳感器獲取與單一照明角度相關(guān)聯(lián)的唯一地照亮的強度圖像。在fp圖像獲取過程期間，在照明序列中的每個光元件(例如，一個或更多個led)將打開，并且圖像傳感器將記錄來自穿過樣品的光的強度分布，以獲取并保存與n個不同的照明角度相關(guān)聯(lián)的一系列強度圖像(即唯一地照亮的強度圖像)。使用fp重建過程組合低分辨率圖像，以生成樣品的高分辨率復(fù)合圖像。在g.zheng、r.horstmeyer和c.yang于2013年在naturephotonics發(fā)表的“wide-field,high-resolutionfourierptychographicmicroscopy,”中描述了fp重建過程的示例的細節(jié)，該文獻在此通過引用以其整體并入。在圖像獲取過程期間，使用可變照明源以一系列的n個照明角度照亮樣品。在圖像獲取過程期間，光學(xué)系統(tǒng)對從可變照明源穿過樣品的光進行濾光，并獲取n個唯一地照亮的強度圖像。在fp重建過程中，n個強度圖像在傅立葉域中迭代地組合，以生成更高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。在每次迭代中，對于特定的平面波入射角，在傅立葉域中應(yīng)用濾光片，應(yīng)用傅立葉逆變換以生成較低分辨率的圖像，用強度測量結(jié)果代替較低分辨率圖像的強度，應(yīng)用傅立葉變換，并且更新傅立葉空間中的相應(yīng)區(qū)域。重建過程包括使用角度分集來恢復(fù)復(fù)合樣品圖像的相位復(fù)原技術(shù)。該恢復(fù)過程交替執(zhí)行在空間域中獲取已知的圖像數(shù)據(jù)和在傅立葉域中的固定約束。可以使用例如交替的投影過程、問題的凸再形成或者在二者之間的任何非凸的變型來實現(xiàn)這一相位復(fù)原恢復(fù)。重建過程不需要通過機械手段橫向地平移樣品，而是使得傅立葉域中的頻譜約束變化，從而將傅立葉通頻帶擴展到超過單一被捕獲的圖像的通頻帶，以恢復(fù)更高分辨率的樣品圖像。在一個方面中，fp成像過程包括像差校正過程，諸如，重聚焦(傳播)過程。當(dāng)樣品被放置在z＝z0處的采樣平面處(其中光學(xué)元件的對焦平面位于z＝0的位置)時，重聚焦過程可能是有用的。換句話說，捕獲的樣品的圖像不是在采樣平面處的圖像，而是從光學(xué)元件的對焦平面?zhèn)鞑チ?z0距離的樣品輪廓。在這些情況下，fp成像過程通過將圖像數(shù)據(jù)傳播z0距離返回到采樣平面來重聚焦樣品，而無需在z方向上機械地移動樣品。(多個)重聚焦(傳播)步驟可通過乘以在傅立葉空間中的相位因子來執(zhí)行。在一個多路復(fù)用實施例中，在捕獲每個原始圖像(在曝光持續(xù)時間期間的強度分布的測量結(jié)果)期間，可以以獨特的模式同時打開多個光元件(led)。使用多路復(fù)用過程，與每個照明角度相關(guān)聯(lián)的強度數(shù)據(jù)可以與所捕獲的原始圖像分離。在2015年12月4日提交的并且標(biāo)題為“multiplexedfourierptychographyimagingsystemsandmethods”的、第14/960,252號美國專利申請中可以找到多路復(fù)用過程的一個示例，該文獻在此通過引用以其整體并入。熒光成像過程包括對在唯一的波長范圍處的每個熒光照明生成熒光圖像。在熒光成像過程期間，大功率熒光照明源打開，并且通過圖像傳感器獲取單色熒光圖像。處理器可以使用來自單色熒光圖像的圖像數(shù)據(jù)生成彩色熒光圖像。在多頻帶多通道實施例中，針對每個熒光照明，分別打開每個大功率熒光照明源，并且獲取單獨的單色熒光圖像。在這種情況下，熒光成像過程還包括實施使多個彩色熒光圖像重疊以生成單個多色熒光圖像的指令。傅立葉重疊關(guān)聯(lián)重建過程需要與可變照明源的fp順序照明相關(guān)聯(lián)的準確的照明方向信息，以便將原始強度圖像一起拼接到在空間頻域中的正確位置。因為mwb系統(tǒng)的主體與可變照明源是分離的，所以需要相對于圖像傳感器校準光元件位置的校準過程，以進行準確的fp重建。當(dāng)mwb系統(tǒng)相對于圖像傳感器定位或重新定位時，例如當(dāng)mwb系統(tǒng)安裝在具有在mwb系統(tǒng)上方的水平擱板中安裝的led矩陣的培養(yǎng)箱中時，需要該校準過程。圖6是根據(jù)實施例的、描繪了用于相對于每個圖像傳感器校準可變照明源的離散光元件(led)的位置的校準過程的操作的流程圖600。當(dāng)mwb系統(tǒng)相對于可變照明源定位或重新定位時，使用該校準過程。在操作621處，可變照明源的中心光元件(例如led)被點亮。例如，如果在多個mwb系統(tǒng)之間共享可變照明源，則可變照明源區(qū)域內(nèi)的光元件向特定的mwb系統(tǒng)提供fp照明。在這種情況下，用于提供fp照明的區(qū)域的中心光元件被點亮。如果單一可變照明源用于為mwb系統(tǒng)提供fp照明，則可變照明光源的中心光元件被點亮。中心光元件是最靠近物鏡中心定位的led。在這種情況下，根據(jù)圖像傳感器，點亮產(chǎn)生最亮的圖像的一個led。產(chǎn)生最亮的圖像的led位置只有一個。該led對于圖像傳感器來說是中心光元件。針對每個圖像傳感器執(zhí)行操作。在一個實施例中，校準過程通過依次打開光元件并捕獲每個光元件照明的圖像來確定中心光元件。從所捕獲的多個圖像中確定最高強度圖像。基于在多個光元件的照明期間捕獲的最高強度圖像來確定中心光元件。在操作622處，圖像傳感器在中心光元件(例如，led)照明期間捕獲暈映單色圖像。將圖像轉(zhuǎn)換為黑白。如果光元件和圖像傳感器之間存在未對準，則圖像的中心從圖像傳感器的中心偏移。在操作623處，確定圖像的中心。在操作624處，測量圖像的中心在x方向上的偏移(x-偏移)和在y方向上的偏移(y-偏移)。在操作625處，基于圖像的x-偏移和y-偏移，使用查找表/繪圖來確定中心光元件的位移。查找表/繪圖提供了與不同x-偏移的和y-偏移的值相關(guān)聯(lián)的中心光元件的不同位移。一旦根據(jù)查找表/繪圖確定了中心光元件的位移，就可以基于可變照明源的幾何形狀來確定與可變照明源中的光元件相關(guān)聯(lián)的照明角度。在操作626處，使用中心光元件的位移來確定與fp照明相關(guān)聯(lián)的n個照明角度。圖7a是根據(jù)實施例的、在通過led矩陣的中心led的照明期間捕獲的單色暈映圖像。圖7b是圖7a的圖像的轉(zhuǎn)換成的黑白版本。在該示例中，黑白圖像的中心722位于與圖像傳感器的中心723相同的位置，并且led位置與cmos攝像頭的成像傳感器很好地對準。圖7c是根據(jù)另一實施例的、在led矩陣的中心led照明期間捕獲的圖像。在這種情況下，在中心led和圖像傳感器之間存在未對準。如圖所示，在圖像的中心732與圖像傳感器的中心723之間存在偏移。在這種情況下，存在x方向上的偏移(像素偏移x)和y方向上的偏移(像素偏移y)。圖7d是根據(jù)實施例的、與圖像的中心732相對于圖像傳感器的中心723的x-偏移和y-偏移相關(guān)聯(lián)的led位移的查找圖。在該示例中，通過將led矩陣相對于圖像傳感器移動了已知的量，并且確定與led位移相關(guān)聯(lián)的圖像的中心的不同的偏移，來產(chǎn)生查找表。圖8是根據(jù)實施例的、描述由mwb系統(tǒng)的一個或更多個成像設(shè)備中的每一個成像設(shè)備實施的成像方法的操作的流程圖800。mwb系統(tǒng)的多個成像設(shè)備可以并行地執(zhí)行成像方法。在一個方面中，成像方法以(通過點劃線表示的)可選的操作開始其首次成像運行，其中可選的操作是校準可變照明源的位置與mwb系統(tǒng)的圖像傳感器的位置。參考圖6中的流程圖600描述了校準過程的示例。成像方法執(zhí)行熒光成像過程和/或fp高分辨率明視場成像過程。例如，周期性地重復(fù)成像方法。在一個方面中，成像方法的每次運行包括熒光成像過程和fp高分辨率明視場成像過程。如果執(zhí)行熒光成像過程，則成像方法繼續(xù)進行到操作830。在操作830處，第一大功率熒光照明源提供第一波長范圍的激發(fā)光。第一大功率熒光照明源包括大功率光源(例如，大功率led)和激發(fā)濾光片，激發(fā)濾光片用于使第一波長范圍的激發(fā)光通過并阻擋其他波長。第一波長范圍的激發(fā)光被引導(dǎo)至樣品的中心。樣品中的熒光團由激發(fā)光激發(fā)，并發(fā)出另一波長范圍的光(另一波長范圍的發(fā)射)(例如，藍光、綠光或紅光)。由于該激發(fā)光比該另一波長范圍的發(fā)射強，因此第一大功率熒光照明源直接面向mwb系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的第一收集物鏡。在操作835處，第一收集物鏡接收從樣品發(fā)出的光。在第一收集物鏡和第二聚焦物鏡之間的發(fā)射濾光片阻擋第一波長范圍的任何激發(fā)光，并將發(fā)射傳遞到第二收集物鏡。第二收集物鏡接收該發(fā)射，并將其聚焦到mwb系統(tǒng)的圖像傳感器。在操作840處，圖像傳感器接收在第一大功率熒光照明源進行熒光照明期間來自第二收集物鏡的發(fā)射，并獲取單色熒光強度圖像。單色熒光圖像的圖像數(shù)據(jù)可以被轉(zhuǎn)換為彩色熒光圖像。對于多頻帶多通道的實施例，針對每個頻帶，重復(fù)操作830、835和840。對于雙頻帶實施例，例如，第二大功率熒光照明源提供第二波長范圍的激發(fā)光(操作830)。第二大功率熒光照明源包括大功率光源(例如，大功率led)和激發(fā)濾光片，激發(fā)濾光片用于使第二波長范圍的激發(fā)光通過并阻擋其他波長。第一收集物鏡接收從樣品發(fā)出的光(操作835)。在雙頻帶實施例中，發(fā)射濾光片是阻擋第一波長范圍的和第二波長范圍的激發(fā)光的雙頻帶濾光片。在這種情況下，雙頻帶發(fā)射濾光片阻擋第二波長范圍的激發(fā)光，并將發(fā)射傳遞到第二收集物鏡。第二收集物鏡接收該發(fā)射，并將其聚焦到mwb系統(tǒng)的圖像傳感器。圖像傳感器接收在第二大功率熒光照明源進行熒光照明期間來自第二收集物鏡的發(fā)射，并獲取第二單色熒光強度圖像(操作840)。針對多頻帶多通道的實施例，該成像方法執(zhí)行可選的(用點劃線表示的)操作845。在多頻帶多通道的實施例中，可以使多個彩色熒光圖像重疊，以生成多色熒光圖像。在一個方面中，在操作845之后，成像方法還可以包括在重復(fù)之前將具有來自處理器的顯示數(shù)據(jù)的信號發(fā)送到顯示器，以在顯示器上顯示彩色熒光圖像或其他數(shù)據(jù)。在操作845之后，成像方法重復(fù)執(zhí)行熒光成像過程或fp高分辨率明視場成像過程。如果執(zhí)行fp成像過程，則成像方法繼續(xù)進行到操作860。fp成像過程通常包括圖像獲取過程(操作660、670和680)和fp重建過程(步驟690)。在操作860處，可變照明源依次采用在n個照明角度處的平面波照明來照亮樣品。在一個方面中，可變照明源基于照明指令來提供順序照明，該照明指令定義了照明光元件(led)的順序。在操作870處，光學(xué)系統(tǒng)收集從樣品發(fā)出的光，并將其傳播到圖像傳感器。光學(xué)系統(tǒng)的第一物鏡收集從可變照明源穿過樣品的光。在一些情況下，來自可變照明源的照明具有這樣的范圍的波長：在第一物鏡和第二物鏡之間的濾光片將會使這樣的范圍的波長通過。在這些情況下，在fp成像過程期間，不需要移除發(fā)射濾光片。第二物鏡接收來自發(fā)射濾光片的光，并將其聚焦到圖像傳感器。光學(xué)系統(tǒng)的第一物鏡接收在fp照明期間從可變照明源穿過樣品的光。第一物鏡采用其數(shù)值孔徑接受(過濾)在一定角度范圍處的光。在傅立葉空間中，通過半徑為naxk0的圓形光瞳來表示第一物鏡的濾光函數(shù)，其中，k0＝2π/λ是真空中的波數(shù)。fp成像過程更新了根據(jù)第一物鏡的濾光函數(shù)和n個照明角度限定的在傅立葉空間中的圓形區(qū)域。在操作880處，圖像傳感器接收通過光學(xué)系統(tǒng)傳播的光。在通過n個照明角度進行fp順序照明期間，圖像傳感器獲取與不同的照明角度相關(guān)聯(lián)的n個唯一地照亮的強度測量結(jié)果(圖像)。圖像傳感器測量在曝光時間期間的強度分布，以獲取強度測量結(jié)果(圖像)。mwb系統(tǒng)的過程接收具有來自n個唯一地照亮的強度測量結(jié)果(圖像)的數(shù)據(jù)的(多個)信號。在操作890處，mwb系統(tǒng)的處理器使用該成像方法，以通過用n個唯一地照亮的強度測量結(jié)果(圖像)迭代地更新傅立葉空間中的區(qū)域來重建分辨率經(jīng)提高的圖像。處理器使用fp重建過程來重建分辨率經(jīng)提高的圖像。參考圖9和圖10詳細討論了fp重建過程的兩個示例。在一個方面中，在操作890之后，成像方法還可以包括在重復(fù)之前將來自處理器的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示器，以在顯示器上顯示高分辨率明視場圖像或其他數(shù)據(jù)。在操作890之后，成像方法重復(fù)執(zhí)行熒光成像過程或fp高分辨率明視場成像過程。在一個方面中，處理器通過使通過熒光成像過程生成的熒光圖像和通過fp成像過程生成的高分辨率明視場圖像重疊，來生成樣品的組合的熒光和高分辨率明視場圖像。在另一方面中，處理器通過使通過熒光成像過程生成的熒光圖像和在fp成像過程的獲取過程期間捕獲的低分辨率明視場圖像重疊，來生成樣品的組合的熒光和低分辨率明視場圖像。在另一方面中，處理器基于在fp成像過程中的相位數(shù)據(jù)來生成樣品的高分辨率相位圖。在一個方面中，mwb系統(tǒng)可以實施用于延時成像(time-lapseimaging)或其他長期成像的成像方法。例如，成像方法可以以每個間隔(諸如，例如，一小時的間隔、兩小時的間隔、一天的間隔等)來重復(fù)一次運行。成像方法可以以規(guī)定的時間周期(例如一周，兩周，一個月，兩個月等)為間隔來繼續(xù)重復(fù)每次成像運行，或者可以一直運行，直到操作者停止成像方法為止。在這個長期成像繼續(xù)的時候，mwb系統(tǒng)可以位于培養(yǎng)箱內(nèi)。-fp重建過程在zheng,guoan、horstmeyer,roarke和yang,changhuei于2013年在naturephotonics第7卷第739-745頁發(fā)表的“wide-field,high-resolutionfourierptychographicmicroscopy,”中、以及在2013年10月28日提交的并且標(biāo)題為“fourierptychographicimagingsystems,devices,andmethods”的第14/065,280號美國專利申請中可以找到fp重建過程的某些細節(jié)。在fp重建過程期間，采用分辨率較低的強度圖像數(shù)據(jù)迭代地更新傅立葉域中的重疊區(qū)域，以生成分辨率經(jīng)提高的圖像。圖9是根據(jù)實施例的fp重建過程的流程圖。使用該fp重建過程，根據(jù)n個低分辨率強度分布測量結(jié)果(ilm(kix,kyi))(根據(jù)其照明波矢量(kxi,kyi)來編索引，其中，i＝1，2...n)來重建樣品的分辨率經(jīng)提高的圖像，n個低分辨率強度分布測量結(jié)果諸如，在圖8中的操作860、870和880期間獲取的n個原始強度圖像。在901處，高分辨率圖像：在空間域中被初始化，并且傅立葉變換被應(yīng)用于初始值，以使用mwb系統(tǒng)的處理器獲得初始化的傅立葉變換圖像初始化的高分辨率的解可以是初始猜測。該初始猜測可以是基于樣品位于離焦平面(out-of-focusplane)z＝z0的假設(shè)而確定的。在一些情況下，初始猜測可以被確定為(對于強度和相位二者的)隨機復(fù)矩陣。在其它情況下，可將初始猜測確定為具有隨機相位的低分辨率強度測量結(jié)果的插值。初始猜測的示例是以及從樣品區(qū)域的任何低分辨率圖像內(nèi)插的ih。初始猜測的另一個示例是恒定值。初始猜測的傅立葉變換可以是在傅立葉域中的廣譜。在910、920、930、940、950、960和970的迭代操作中，通過使用mwb系統(tǒng)的處理器將傅立葉空間中的低分辨率強度測量結(jié)果迭代地組合，來重建樣品的高分辨率圖像。如果樣品離焦z0的量，則可選的操作920和操作940可以被執(zhí)行。在910處，處理器對在傅立葉域中的高分辨率圖像執(zhí)行低通濾波，以針對具有波矢量(kxi,kyi)的特定平面波入射角度(θxi,θyi)生成低分辨率圖像高分辨率圖像的傅立葉變換是且針對特定的平面波入射角度的低分辨率圖像的傅立葉變換是在傅立葉域中，重建過程從高分辨率圖像的頻譜中對低通區(qū)域進行濾波。低通區(qū)域是半徑為na*k0的圓形孔徑，其中k0等于2π/λ(真空中的波數(shù))，由mwb系統(tǒng)的第一物鏡的相干傳遞函數(shù)給出。在傅立葉空間中，該區(qū)域的位置對應(yīng)于在當(dāng)前迭代期間的照明角度。對于具有波矢量(kxi,kyi)的傾斜平面波入射，該區(qū)域以的傅立葉域中的位置(-kxi,-kyi)為中心。在可選的操作920處，使用處理器在傅立葉域中將低分辨率圖像傳播到在z＝0的聚焦平面，以確定在聚焦位置處的低分辨率圖像：在一個實施例中，通過對低分辨率圖像進行傅立葉變換，乘以在傅立葉域中的相位因子、以及傅立葉逆變換以獲得來執(zhí)行操作920。在另一個實施例中，通過用對于散焦的點擴散函數(shù)來卷積低分辨率圖像的在數(shù)學(xué)上等效的操作，來執(zhí)行操作920。在另一個實施例中，可以通過在執(zhí)行傅立葉逆變換來產(chǎn)生之前把在傅立葉域中的相位因子乘以來將操作920作為操作910的可選的子操作來執(zhí)行。如果樣品位于聚焦平面(z＝0)處的話，則不需要包括可選的操作920。在操作930處，使用處理器將在聚焦平面處的低分辨率圖像的計算出的振幅分量替換為由mwb系統(tǒng)的光檢測器測得的低分辨率強度測量結(jié)果的平方根這就形成了更新后的低分辨率目標(biāo)：在可選的操作940處，可以使用處理器將更新后的低分辨率圖像反向傳遞到采樣平面(z＝z0)，以確定如果樣品位于聚焦平面(也就是說，其中，z0＝0)處的話，則不需要包括可選的操作940。在一個實施例中，通過對更新后的低分辨率圖像采取傅立葉變換并且在傅立葉空間中乘以相位因子，并且隨后對相乘的結(jié)果進行傅立葉逆變換，來執(zhí)行操作940。在另一個實施例中，通過用對于散焦的點擴散函數(shù)來卷積更新的低分辨率圖像來執(zhí)行操作940。在另一個實施例中，在對更新后的目標(biāo)圖像執(zhí)行傅立葉變化后通過乘以相位因子，將操作940作為操作950的子操作來執(zhí)行。在操作950處，使用處理器將傅立葉變換應(yīng)用于傳播到采樣平面的更新的目標(biāo)圖像并且該數(shù)據(jù)在對應(yīng)于入射波矢量(kxi,kyi)的傅立葉空間中的高分辨率解的對應(yīng)的區(qū)域中更新。在操作960處，處理器確定是否已經(jīng)針對所有n個唯一地照亮的低分辨率強度圖像完成了操作1510至操作1560。如果尚未針對所有的圖像完成操作1510至操作1560，則針對下一個圖像重復(fù)操作1510至操作1560。在操作970處，處理器確定高分辨率解是否已收斂。在一個示例中，處理器確定高分辨率解是否收斂到自相一致的解。在一種情況下，處理器將前一次迭代的前一次高分辨率解或初始猜測與當(dāng)前高分辨率解進行比較，且如果差值小于某一值，則確定解已經(jīng)收斂到自相一致的解。如果處理器在操作970處確定解還未收斂，則重復(fù)操作910到操作960。在一個實施例中，操作910至操作960被重復(fù)一次。在其它實施例中，操作910至操作960被重復(fù)兩次或更多次。如果該解已經(jīng)收斂，則處理器將在傅立葉空間中的收斂的解變換至空間域，以恢復(fù)分辨率經(jīng)提高的圖像并且fp重建過程結(jié)束。圖10是根據(jù)實施例的fp重建過程的流程圖。使用該fp重建過程，從n個低分辨率強度分布測量結(jié)果(ilm(kix,kyi))(根據(jù)其照明波矢量kxi,kyi來編索引，其中，i＝1，2，...，n)重建樣品的分辨率經(jīng)提高的圖像，n個低分辨率強度分布測量結(jié)果諸如，在圖8中的操作860、870和880期間獲取的n個原始強度圖像。在該示例中，fp重建過程包括數(shù)字波前校正。fp重建過程在兩個乘法操作1005和1045中將數(shù)字波前補償并入。具體地，操作1005通過乘以光瞳函數(shù)：由處理器模擬實際樣品輪廓和捕獲的強度數(shù)據(jù)(其中包括像差)之間的關(guān)系。操作1045反轉(zhuǎn)這種關(guān)系，以實現(xiàn)無像差重建圖像。樣品散焦實質(zhì)上等同于引入散焦相位因子(即，散焦像差)到光瞳平面：其中，kx和ky是在光瞳平面處的波數(shù)，z0是散焦距離，且na是第一物鏡的數(shù)值孔徑。在1001處，高分辨率圖像在空間域中被初始化，并且傅立葉變換被應(yīng)用于初始值，以獲得初始化的傅立葉變換圖像初始化的高分辨率的解可以是初始猜測。在一些方面中，該初始猜測是基于樣品位于離焦平面z＝z0的假設(shè)而確定的。在一些情況下，初始猜測被確定為(對于強度和相位二者的)隨機復(fù)矩陣。在其它情況下，將初始猜測確定為具有隨機相位的低分辨率強度測量結(jié)果的插值。初始猜測的示例是以及從樣品區(qū)域的任何低分辨率圖像內(nèi)插的ih。初始猜測的另一個示例是恒定值。初始猜測的傅立葉變換可以是在傅立葉域中的廣譜。在1005、1010、1030、1045、1050、1060和1070的迭代操作中，通過使用mwb系統(tǒng)的處理器將傅立葉空間中的低分辨率強度測量結(jié)果迭代地組合，來在計算上重建樣品的高分辨率圖像。在操作1005處，處理器乘以在傅立葉域中的相位因子在操作1010處，處理器對在傅立葉域中的高分辨率圖像執(zhí)行低通濾波，以針對具有波矢量(kxi,kyi)的特定平面波入射角度(θxi,θyi)生成低分辨率圖像高分辨率圖像的傅立葉變換是且針對特定的平面波入射角度的低分辨率圖像的傅立葉變換是在傅立葉域中，該過程從高分辨率圖像的頻譜中對低通區(qū)域進行濾波。該區(qū)域是半徑為na*k0的圓形孔徑，其中，k0等于2π/λ(真空中的波數(shù))，由第一物鏡的相干傳遞函數(shù)給出。在傅立葉空間中，該區(qū)域的位置對應(yīng)于入射角度。對于具有波矢量(kxi,kyi)的傾斜平面波入射，該區(qū)域以的傅立葉域中的位置(-kxi,-kyi)為中心。在操作1030處，使用處理器將在聚焦平面處的低分辨率圖像的計算出的振幅分量替換為由mwb系統(tǒng)的光檢測器測得的低分辨率強度測量結(jié)果的平方根這就形成了更新后的低分辨率目標(biāo)：在操作1045處，處理器乘以在傅立葉域中的逆相位因子在操作1050處，使用處理器將傅立葉變換應(yīng)用于傳播到采樣平面的更新的目標(biāo)圖像：并且該數(shù)據(jù)在對應(yīng)于入射波矢量(kxi,kyi)的傅立葉空間中的高分辨率解的對應(yīng)的區(qū)域中更新。在操作1060處，處理器確定是否已經(jīng)針對所有n個唯一地照亮的低分辨率強度圖像完成了操作1005至操作1050。如果尚未針對所有n個唯一地照亮的低分辨率強度圖像完成操作1005至操作1050，則針對下一個圖像重復(fù)操作1005至操作1050。在操作1070處，處理器確定高分辨率解是否已收斂。在一個示例中，處理器確定高分辨率解是否已經(jīng)收斂到自相一致的解。在一種情況下，處理器將前一次迭代的前一次高分辨率解或初始猜測與當(dāng)前高分辨率解進行比較，且如果差值小于某一值，則解已經(jīng)收斂到自相一致的解。如果處理器確定解還未收斂，則重復(fù)操作1005至操作1070。在一個實施例中，操作1005至操作1070被重復(fù)一次。在其它實施例中，操作1005至操作1070被重復(fù)兩次或更多次。如果該解已經(jīng)收斂，則處理器將在傅立葉空間中的收斂的解變換至空間域，以恢復(fù)高分辨率圖像并且fp重建過程結(jié)束。在某些方面中，在傅立葉空間中的、對于每個圖像進行迭代地更新的相鄰區(qū)域彼此重疊。在更新的重疊區(qū)域之間的重疊區(qū)中，mwb系統(tǒng)在相同的傅立葉空間中進行多次采樣。在一個方面中，相鄰區(qū)域之間的重疊區(qū)具有在相鄰區(qū)域中的一個區(qū)域的面積的2％至99.5％之間的面積。在另一個方面中，相鄰區(qū)域之間的重疊區(qū)具有在相鄰區(qū)域中的一個區(qū)域的面積的65％至75％之間的面積。在另一個方面中，相鄰區(qū)域之間的重疊區(qū)具有在相鄰區(qū)域中的一個區(qū)域的面積的大約65％之間的面積。iv.mwb系統(tǒng)演示圖11a是采用具有4x/na0.1物鏡以及平面照明的常規(guī)顯微鏡獲得的usaf靶的圖像。圖11b是根據(jù)實施例的通過具有1:1成像配置的mwb系統(tǒng)獲得的usaf靶的原始強度圖像。該原始強度圖像是基于中心led照明(即，位于usaf靶的中心之上的led)。在這兩種情況下，最小的可分辨的特征是組7，元素5(線寬為2.46μm)。這表明mwb系統(tǒng)具有由1：1成像配置中的第一物鏡的數(shù)值孔徑提供的全視場。圖11c包括根據(jù)實施例的、通過由mwb系統(tǒng)實施的fp成像過程生成的usaf靶的高分辨率明視場圖像1102。通過在fp構(gòu)建過程的圖像獲取期間獲取的169個原始圖像(n＝169)的數(shù)據(jù)組合，生成高分辨率圖像。通過依次點亮led矩陣的169個不同的led來獲取169個原始圖像。使用具有169個原始圖像的fp構(gòu)造過程，mwb系統(tǒng)的合成na為0.42，mwb系統(tǒng)的分辨率提高了4倍，解出組9，元素5(線寬為0.62μm)的特征。圖11c還包括分辨率經(jīng)提高的明視場圖像1102的矩形中的區(qū)域的放大圖像1104。在圖12a、圖12b、圖12c中，向樣品添加4.5μm的綠色熒光珠和非熒光珠的混合物。圖12a是根據(jù)實施例的、使用mwb系統(tǒng)獲取的低分辨率明視場圖像與熒光圖像的重疊圖像。樣品的原始明視場圖像是在由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp圖像獲取過程期間獲取的。熒光圖像是在成像方法的熒光成像過程期間生成的。在圖12a中，箭頭指向綠色熒光珠。圖12b是根據(jù)實施例的、使用由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp成像過程生成的高分辨率明視場圖像。圖12c是根據(jù)實施例的、使用由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程生成的重建的相位圖。如圖所示，通過熒光信號，熒光珠與非熒光珠被清楚地區(qū)分開。從圖12b和圖12c中的重建的強度圖像和相位圖像解出彼此附接的兩個珠粒，并且圖12a中的熒光圖像給出了其中的哪個珠粒是熒光的信息。在一個方面中，mwb系統(tǒng)可用于生成熒光圖像以識別由特定熒光團標(biāo)記的靶或者表示特定熒光團的靶，以及生成fp重建的分辨率經(jīng)提高的圖像，以補償靶的衍射受限的熒光圖像。通過如在x.ou、r.horstmeyer、c.yang和g.chang于2013年在opt.lett.38(22),4845-4848發(fā)表的“quantitativephaseimagingviafourierptychographicmicroscopy,”中討論的迭代fp重建過程可以提供包含樣品的強度和相位信息的復(fù)合場，該文獻在此通過引用并入，以用于這個討論。為了驗證相位信息的定量準確性，可以使用方程式2將重建的相位信息轉(zhuǎn)換成珠粒的厚度：其中，t是珠粒的厚度，λ是光的波長，是相對于背景相的相位，并且δn是樣品與背景之間的折射率差。在圖12a、圖12b和圖12c中，將聚苯乙烯珠粒(n＝1.58)浸入油(n＝1.515)中，并使用綠色led(530nm)進行照明。圖12c中所示的轉(zhuǎn)換后的線輪廓顯示在圖12d中。圖12d是通過在圖12c中表示的線的、在重建的相位圖上的珠粒的厚度的繪圖。通過由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程生成重建的相位圖像。測得的曲線與理想球體的預(yù)期輪廓緊密匹配，這表明mwb系統(tǒng)的fpm重建相位信息是定量準確的。在一個方面中，mwb系統(tǒng)可以將fp重建過程用于數(shù)字重聚焦。數(shù)字重聚焦在活細胞成像中特別有用，在活細胞成像中，多日試驗或多周實驗可以受到由系統(tǒng)漂移和多孔板未對準導(dǎo)致的圖像散焦的破壞。通過將二次方散焦相位項引入到空間頻域中的支持約束中，可以在fpm重建期間將散焦的原始圖像數(shù)字地再次重聚焦，如在g.zheng、r.horstmeyer和c.yang于2013年在nat.photonics7(9),739-745發(fā)表的“wide-field,high-resolutionfourierptychographicmicroscopy,”中所討論的。為了表征mwb系統(tǒng)的重聚焦性能，在fp重建過程中使得usaf靶故意散焦，然后數(shù)字地重聚焦。圖13a是在z＝+100μm處的usaf靶的散焦圖像。圖13b是根據(jù)實施例的在圖13a顯示的圖像的數(shù)字地重聚焦的圖像，其在由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程期間被數(shù)字地重聚焦。圖14a是在z＝-100μm處的usaf靶的散焦圖像。圖14b是根據(jù)實施例的在圖14a顯示的圖像的數(shù)字地重聚焦的圖像，其在由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp重建過程期間被數(shù)字地重聚焦。如通過圖13b和圖14b中的圖像所示的，在±100μm的散焦范圍內(nèi)，mwb系統(tǒng)成功地對樣品進行數(shù)字地重聚焦。圖15是根據(jù)實施例的、在圖13b和圖14b中顯示的最小分辨特征的線跡線的繪圖。在圖15中，顯示了在聚焦樣品的和z＝±100μm的散焦樣品的情況下對于最小分辨特征的線跡線。在所有情況下，三條暗線與線跡線清楚區(qū)分，這表明mwb系統(tǒng)的景深(dof)約為200μm。圖16a是散焦的神經(jīng)元培養(yǎng)樣品圖像。圖16b是根據(jù)實施例的、使用由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fpm重建的數(shù)字地重聚焦的相位圖。圖16a和圖16b的示例中使用的樣品是用多聚甲醛(pfa)固定的，并浸于磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)中，以用于成像。圖17顯示了根據(jù)實施例的由mwb系統(tǒng)生成的大視場圖像。圖像1722和1728是與熒光圖像重疊的原始圖像。圖像1724和1730是對應(yīng)于圖像1722和1728的重建的相位圖。圖像1722和1728是與熒光圖像重疊的原始圖像。圖像1726和1732是對應(yīng)于圖像1722和1728的兩個通道相位梯度圖。mwb系統(tǒng)的一個成像設(shè)備的全fov為5.7mm×4.3mm，如圖17中的圖像1720所示。被成像的樣品最初用被設(shè)計來表達egfp的多巴胺能(da)神經(jīng)元播種。通過圖17中的圖像1720顯示的fov內(nèi)觀察到的egfp信號識別出15個da神經(jīng)元。圖像1722、1724、1726、1728、1730和1732具有兩個代表性的da神經(jīng)元。來自da神經(jīng)元的egfp熒光信號強度足夠強，以用于識別靶細胞，如圖17的圖像1722和1728中顯示的。圖17的圖像1724和1730分別顯示了在距fov中心2.3mm和1.9mm距離處的fpm重建相位圖。圖17的圖像1726和1732顯示了從重建的相位圖1724和1730生成的2個通道相位梯度圖像?？梢酝ㄟ^將相位圖轉(zhuǎn)換成相位梯度圖像來消除在重建的相位圖像中的相位纏繞引起的假象(用圖像1730中的箭頭表示)。為了使用mwb系統(tǒng)進行活細胞培養(yǎng)成像的示例，從gensat酪氨酸羥化酶(th)-egfp株(從th啟動子驅(qū)動egfp的bac轉(zhuǎn)基因小鼠系)培養(yǎng)腹側(cè)中腦樣品。每個神經(jīng)元-神經(jīng)膠質(zhì)腹側(cè)中腦培養(yǎng)物由神經(jīng)膠質(zhì)細胞單層、產(chǎn)生th-egfp的da神經(jīng)元、以及其他中腦神經(jīng)元組成。腹側(cè)中腦培養(yǎng)物獲得自從妊娠期小鼠中提取的胚齡14天的小鼠胚胎。使神經(jīng)膠質(zhì)細胞和中腦神經(jīng)元在6孔板中生長，并且在3周的成像周期中以三天的間隔更換培養(yǎng)基。mwb系統(tǒng)用于在3周時期中對6孔板中的培養(yǎng)物進行成像和監(jiān)測。mwb系統(tǒng)在fp圖像獲取過程期間以一小時的間隔從每個孔捕獲一系列n個低分辨率明視場強度圖像。每個孔每天進行一次熒光成像過程。圖18是根據(jù)實施例的、通過由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp過程生成的延時的一系列相位圖像1810、1820、1830和1840。相位圖像1810、1820、1830和1840具有以上討論的小鼠神經(jīng)元培養(yǎng)物。相位圖像1810、1820、1830和1840分別是在第4天、第7天、第10天和第16天獲得的。使用egfp熒光信號成功識別被跟蹤的da神經(jīng)元，并用黃色圓圈對其進行標(biāo)記。通過比較每個后續(xù)圖像，將與前一時間幀的靶細胞具有最小位置和尺寸改變的細胞選為當(dāng)前時間幀的靶細胞。在周期為一小時的延時成像中，這種跟蹤方法對于大多數(shù)細胞運行良好。在培養(yǎng)實驗期間跟蹤靶細胞。圖19是根據(jù)實施例的、基于由mwb系統(tǒng)生成的圖像的被跟蹤的靶細胞的位置軌跡的繪圖。圖20是根據(jù)實施例的、通過由mwb系統(tǒng)實施的成像方法的fp過程生成的延時的一系列圖像2010、2020、2030和2040。為了對分裂的細胞進行延時成像，將小鼠腹側(cè)中腦培養(yǎng)物混合為原代培養(yǎng)物。在21天的培養(yǎng)實驗中，從延時圖像2010、2020、2030和2040中發(fā)現(xiàn)了主動分裂的細胞。如通過箭頭表示的兩個推定的母細胞分成子細胞。這些細胞在培養(yǎng)的大約第14天開始分化。在6孔板的6個孔中的每個孔中觀察到這種細胞分裂。v.子系統(tǒng)圖21是根據(jù)實施例的、在某些mwb系統(tǒng)中可存在的一個或更多個子系統(tǒng)的框圖。處理器可以是圖像傳感器的部件，或者可以是單獨的部件。先前在圖中所描述的各種部件可以使用子系統(tǒng)中的一個或多個來操作，以促進本文中所描述的功能。任何在圖中的部件可以使用任何合適數(shù)量的子系統(tǒng)，以促進本文中所描述的功能。在圖21中顯示了這種子系統(tǒng)和/或部件的示例。在圖21中顯示的子系統(tǒng)經(jīng)由系統(tǒng)總線2425互連。諸如打印機2430、鍵盤2432、固定磁盤2434(或其它存儲器，其包括計算機可讀介質(zhì))、被耦合至顯示器適配器2438的顯示器56和其它設(shè)備之類的附加的子系統(tǒng)被示出。耦合至i/o控制器2440的外圍設(shè)備和輸入/輸出(i/o)設(shè)備可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何裝置(諸如串行端口2442)來連接。例如，串行端口2442或外部接口2444可用于將計算設(shè)備的部件連接到廣域網(wǎng)(諸如，互聯(lián)網(wǎng))、鼠標(biāo)輸入設(shè)備或掃描儀。經(jīng)由系統(tǒng)總線2425的互連允許處理器與每個子系統(tǒng)進行通信，并且控制來自系統(tǒng)存儲器2446或固定磁盤2434的指令的執(zhí)行，以及在子系統(tǒng)之間的信息交換。在一些情況下，系統(tǒng)存儲器2446和/或固定磁盤2434可以體現(xiàn)crm182。這些元件的任何元件可以存在于先前所描述的特征中。在一些實施例中，輸出設(shè)備(諸如，傅立葉攝像頭系統(tǒng)的打印機2430或顯示器182)可以輸出各種形式的數(shù)據(jù)。例如，mwb系統(tǒng)可輸出2d彩色/單色圖像(強度和/或相位)、與這些圖像相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、或與由mwb系統(tǒng)執(zhí)行的分析相關(guān)聯(lián)的其它數(shù)據(jù)。可以對上述實施例中的任何實施例做出修改、添加或省略，而不脫離本公開的范圍。上述任何實施例中的任何實施例可以包括更多、更少或其它功能，而不脫離本公開的范圍。此外，所描述的特征的步驟可以以任何合適的順序來執(zhí)行，而不脫離本公開的范圍。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，如上所述的本發(fā)明可以被以使用以模塊化或集成的方式的計算機軟件的控制邏輯的形式來實現(xiàn)?；诒疚乃峁┑墓_和教導(dǎo)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將知道并且理解使用硬件以及硬件和軟件的組合來實現(xiàn)本發(fā)明的其它方式和/或方法。任何在本申請中所描述的軟件組件或功能可以被實現(xiàn)為要由處理器使用任何合適的計算機語言，諸如，例如，使用，例如，常規(guī)的或面向?qū)ο蟮募夹g(shù)的java，c++或perl，來執(zhí)行的軟件代碼。軟件代碼可以被存儲為一系列指令，或在crm上的命令，crm諸如隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、諸如硬盤驅(qū)動器或軟盤等磁性介質(zhì)或者諸如cd-rom等光學(xué)介質(zhì)。任何這樣的crm可以駐留在單個計算裝置之上或之內(nèi)，并且可以存在于在系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同計算裝置之上或之內(nèi)。盡管前述所公開的實施例已經(jīng)被相當(dāng)詳細地進行了描述以便于理解，所描述的實施例應(yīng)當(dāng)被認為是說明性的而不是限制性的。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明顯的是，某些變化和修改可以被在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實踐。來自任何實施例的一個或更多個特征可以被與任何其它實施例的一個或更多個特征進行組合，而不脫離本公開的范圍。此外，可以對任何實施例做出修改、添加或省略，而不脫離本公開的范圍。任何實施例的部件可以根據(jù)特定需要進行集成或分離，而不脫離本公開的范圍。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12