计算多焦点显微镜
光学
2018-09-06 v1 计算工程、金融与科学
生物物理
摘要
尽管近期取得进展，高性能单帧三维显微镜仍是一项难以实现的任务。通过引入设计好的衍射光学元件（DOEs），可将显微镜转换为三维“万花筒”，此时快照图像由一组图块组成，每个图块聚焦于不同深度。然而，所获取的多焦点显微（MFM）图像受多种退化源影响，阻碍了 MFM 的进一步应用。我们提出一种统一的计算框架，简化成像系统并通过计算实现三维重建。我们的光学配置省略了色差校正光栅，并重新设计多焦点光栅以扩大追踪区域。我们提出的装置除常规显微镜外仅含一块光栅。像差校正，连同泊松与背景去噪，均被纳入我们基于反卷积的全自动算法中，该算法无需经验性参数调节。实验中，我们实现了 um（横向）与 um（轴向）的空间分辨率，可与共聚焦反卷积显微镜达到的分辨率相媲美。我们展示了以 帧每秒拍摄的运动细菌三维视频，所用即我们提出的计算多焦点显微镜技术。
引用
@article{arxiv.1809.01239,
title = {Computational multifocal microscopy},
author = {Kuan He and Zihao Wang and Xiang Huang and Xiaolei Wang and Seunghwan Yoo and Pablo Ruiz and Itay Gdor and Alan Selewa and Nicola J. Ferrier and Norbert Scherer and Mark Hereld and Aggelos K. Katsaggelos and Oliver Cossairt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.01239},
year = {2018}
}
备注
first appearance on Arxiv, submitted to OSA BOE