消除常见路径屈曲定量相位成像中复制品重叠问题的 R2D-QPI 方法
光学
2025-10-03 v1
摘要
定量相位成像 (QPI) 实现了无标签、高对比度的透明样本可视化，但其常见实现方式在斜向数字全息显微镜 (DHM) 中需要独立的参考光束，这会增加系统复杂度并增加对噪声和振动的敏感性。常见路径屈曲 DHM 通过消除参考臂克服了这些缺点，但 suffer from sheared object beam (replica) overlap，因为两束屈曲光束都会穿过样本并生成叠加的相位图像。这限制了其仅能用于稀疏样本。本文引入 R2D-QPI 方法，通过受控屈曲扫描在数值上解耦对象和复制品视场，从而消除复制品重叠问题。该方法解析性地分离叠加的相位图像，实际上翻倍了成像区域，仅需两次测量。我们在相位分辨率测试靶、酵母细胞和人类甲状腺组织切片上进行实验验证，展示了即使在样本高度稠密且对象-复制品重叠严重的情形下也能实现准确重构。结果表明 R2D-QPI 是一种稳健且通用的常见路径 QPI 解决方案，使宽视场、无标签相位成像具备最小数据获取需求和强大的生物医学显微镜应用潜力。
引用
@article{arxiv.2510.01762,
title = {Doubling the field of view and eliminating the replica overlap problem in common-path shearing quantitative phase imaging},
author = {Mikołaj Rogalski and Piotr Zdańkowski and Matyas Heto and Jolanta Mierzejewska and Małgorzata Lenarcik and Zhuoshi Li and Jiasong Sun and Chao Zuo and Maciej Trusiak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01762},
year = {2025}
}