超越穷举采样：基于球谐函数的高效旋转匹配

冷冻电子断层扫描（Cryo-ET）能够生成原位生物样本的断层图像，捕获其原生环境中的复杂结构。尽管重建体积的信噪比低，但大量相同大分子的拷贝使得通过对许多对齐的子断层进行平均来检索高分辨率图谱成为可能。为了跟上成像过程的技术进步以及由此产生的海量可用数据，需要可扩展、快速且鲁棒的程序来对齐子断层。我们提出了一个基于球谐函数展开的子断层对齐框架，该框架结合了基于频率和基于梯度的优化策略，以避免穷举旋转采样，与当前方法相比，速度提升了一个数量级。