从数小时到数秒：基于可微显微术的百倍加速定量相位成像
图像与视频处理
2023-10-10 v4 计算机视觉与模式识别
计算物理
光学
摘要
从代谢组学到组织病理学，定量相位显微术（QPM）是一种强大的无标记成像方式。尽管在快速复用成像传感器和基于深度学习逆求解器方面取得了显著进展，QPM 的吞吐量目前受限于电子硬件的速度。作为补充，为了进一步提高吞吐量，我们在此提出以压缩形式获取图像，使得超出现有电子硬件瓶颈可传输更多信息。为此，我们提出了一种可学习的光学压缩-解压缩框架，学习内容特定特征。所提出的可微定量相位显微术（）首先使用可学习光学特征提取器作为图像压缩器。这些网络产生的强度表示随后由成像传感器捕获。最后，运行在电子硬件上的重建网络对 QPM 图像进行解压缩。在数值实验中，所提系统在细胞上实现了 64 的压缩，同时保持 SSIM 约 0.90 和 PSNR 约 30 dB。我们的实验所展示的结果开辟了实现端到端优化（即光学与电子）紧凑型 QPM 系统的新途径，其可能提供前所未有的吞吐量提升。
引用
@article{arxiv.2205.11521,
title = {From Hours to Seconds: Towards 100x Faster Quantitative Phase Imaging via Differentiable Microscopy},
author = {Udith Haputhanthri and Kithmini Herath and Ramith Hettiarachchi and Hasindu Kariyawasam and Azeem Ahmad and Balpreet S. Ahluwalia and Chamira U. S. Edussooriya and Dushan N. Wadduwage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11521},
year = {2023}
}