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稀疏序列动态成像中的漂移估计:在纳米尺度荧光显微镜中的应用

统计方法学 2014-12-23 v2

摘要

许多现代纳米尺度超分辨荧光显微镜技术面临的一个主要挑战在于正确对齐长序列的稀疏但在空间和时间上高分辨率的图像。这是由蛋白质结构的时间漂移引起的,例如在观测过程中由于感兴趣对象或其支撑区域的时间热不均匀性所致。我们为 SMS 显微镜中的漂移校正开发了一个简单的半参数模型。随后,我们提出了一种用于漂移的 M 估计量并证明了其渐近正态性。该估计量用于校正最终图像,结果显示这种纯统计方法可与需要向样本中引入基准标记的最先进校准技术相媲美。此外,一个简单的 bootstrap 算法可以量化漂移估计的精度及其对最终图像估计的影响。我们认为,纯统计漂移校正甚至比基准追踪更稳健,使得后者在许多应用中变得多余。我们通过模拟研究和 SMS 应用证明了该方法的实用性。这作为许多其他典型成像技术的原型,在这些技术中,待重建对象的运动模糊了具有高度时间分辨率的稀疏观测。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.1389,
  title  = {Drift Estimation in Sparse Sequential Dynamic Imaging: with Application to Nanoscale Fluorescence Microscopy},
  author = {Alexander Hartmann and Stephan Huckemann and Jörn Dannemann and Oskar Laitenberger and Claudia Geisler and Alexander Egner and Axel Munk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.1389},
  year   = {2014}
}

备注

43 pages 11 figures