快速数字重聚焦与扩展景深的傅里叶叠层显微术
光学
2021-05-07 v2 图像与视频处理
摘要
傅里叶叠层显微术（FPM）源于合成孔径技术与相位恢复方法，是近年发展起来的计算显微超分辨技术。通过依次点亮发光二极管（LED）单元并采集包含不同空间频率的对应图像，FPM 可同时实现宽视场（FOV）、高空间分辨率成像与相位恢复。传统 FPM 假设样品足够薄且严格对焦。然而，即便对于较薄样品，其非平面分布特征及非理想位置/姿态也会导致全部或部分视场离焦。本文利用样品离焦引起的图像横向位移与变角度照明，提出一种快速数字重聚焦与景深（DOF）扩展的 FPM 策略。横向位移量正比于离焦距离与照明角正切。不同于在优化策略中耗时的搜索最优离焦距离，可通过计算对应于不同斜照明的相对横向位移量，精确快速地获取样品各子区域的离焦距离。进而，将基于菲涅耳传播算子的数字重聚焦策略集成入 FPM 框架，实现对样品各部分的高分辨率与相位信息重建，即有效扩展了 FPM 的景深。所提方法在 USAF 分辨率板与生物样品的实际实验中验证了快速数字重聚焦与视场扩展的可行性。
引用
@article{arxiv.2104.06580,
title = {Fast digital refocusing and depth of field extended Fourier ptychography microscopy},
author = {G. Zhou and S. Zhang and C. Zheng and T. Li and Y. Hu and Q. Hao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.06580},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 9 figures