一种用于压缩冷冻聚焦离子束扫描电子显微镜的定向采样策略
信号处理
2022-11-08 v1 机器学习
摘要
冷冻聚焦离子束扫描电子显微镜（cryo FIB-SEM）通过切片-观察机制实现对生物样品的三维纳米级成像。然而，FIB-SEM 实验受限于缓慢（通常数小时）的采集过程，且施加于束敏感样品上的高电子剂量可能造成损伤。本工作中，我们提出一种能够降低工作电子剂量并提升速度的压缩感知型 cryo FIB-SEM。我们提出两种定向采样（TS）策略，利用前一样品层的重建图像作为设计下一子采样掩码的先验。我们的图像恢复基于一种盲贝叶斯字典学习方法，即 Beta 过程因子分析（BPFA）。由于我们对 BPFA 实现了基于 GPU 的极速实现，该方法在实验上可行。在人工压缩 FIB-SEM 测量上的仿真验证了所提方法的成功：工作电子剂量最多可降低 20 倍。这些方法对 cryo FIB-SEM 领域具有重大意义，其中无束损伤地对束敏感生物材料成像至关重要。
引用
@article{arxiv.2211.03494,
title = {A Targeted Sampling Strategy for Compressive Cryo Focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy},
author = {Daniel Nicholls and Jack Wells and Alex W. Robinson and Amirafshar Moshtaghpour and Maryna Kobylynska and Roland A. Fleck and Angus I. Kirkland and Nigel D. Browning},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03494},
year = {2022}
}
备注
Submitted to ICASSP 2023