《显微物镜数值孔径图像式测量方法》由TC487（全国光电测量标准化技术委员会）归口上报及执行，主管部门为中国科学院。

众所周知，光学显微成像技术具备快速、无损等重要特点，在人类探索微观世界奥秘中扮演着重要角色。

对于光学显微成像系统，其空间分辨率是最重要的指标之一。

物镜作为超高分辨显微成像系统中的核心部件，其数值孔径与系统能够达到最大分辨率直接相关。

随着生物医学、工业检测等领域的不断发展，其对显微成像系统的分辨率要求越来越高。

为了实现更高的分辨率，显微成像系统通常需要采用数值孔径大于1的浸液物镜。

经过充分调研，目前国内外公开用于显微物镜数值孔径定量检测的方法主要包括以下几种： （1） 数值孔径计，该方法需要测量人员对游标进行手动调节，通过人眼确定调节是否准确，并读取游标上的数值。

该方法严重依赖操作人员，无法避免人眼观测带来的随机误差，此外，对数值孔径大于1的浸液物镜，需要改进测量装置，测量过程更为复杂，且存在较大测量误差。

（2） 直接测量法, 通过测量物镜焦距、放大率以及物镜在像平面的聚焦角来计算数值孔径。

该方法需要测量的参数较多，且光线角度测量难度和误差较大，直接影响数值孔径测量精度。

（3） 间接测量法，该方法通过测量物镜焦面场，计算得到点扩散自相关函数（PSAF），进而反推得到待测物镜的数值孔径，但这一方法计算较复杂，也极易受到测量装置误差的影响。

（4） 后焦面测量法，该方法利用荧光物质的反射特性将物镜物方聚焦角度转化为后焦面孔径分布，并由相机记录，进而计算得到物镜数值孔径。

但该方法面临荧光分子漂白和不稳定、荧光物质与盖玻片之间存在空气间隙等问题。

由此可见，现有数值孔径测量方法都无法很好地适用于数值孔径大于1的物镜，影响了该类物镜性能指标的准确标识，也严重影响了其研制和生产过程中的质量控制。

综上所述，大数值孔径物镜在超高分辨成像光学系统中具有极其重要的应用，其数值孔径是表征物镜和成像系统的重要参数，相关研究和生产领域对于制定统一且可操作性强的大数值孔径测试方法都具有迫切需求。

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