混合照明 multiplexed 傅里叶 ptychographic 显微镜与稳健畸变校正
光学
2025-09-09 v1 图像与视频处理
摘要
傅里叶 ptychographic 显微镜(FPM)是一种强大的计算成像方法，可实现生物样本的高空间带宽成像，但因需顺序测量其采用受限于数据获取慢。多路复用 FPM 策略通过同时激活多个 LED 来加速成像，但通常需要精细参数调谋，且缺乏有效的畸变校正，易导致图像退化。为解决这些限制，我们引入混合照明 multiplexed 傅里叶 ptychographic 显微镜(HMFPM)，其集成了分析型畸变提取功能于多路复用照明效率之中。具体而言，HMFPM采用混合照明策略和带有分析与优化方法的定制重建算法。该混合策略显著减少所需测量次数，同时确保稳健的畸变校正和稳定收敛。我们演示HMFPM在20次测量下实现1.08微米分辨率，代表系统色散极限的4倍增益，覆盖1.77×1.77毫米方区域。HMFPM在多种畸变下保持稳健，提供最高84微米的数字复焦能力，有效校正整块组织病理学成像中的场内畸变和扫描引起的畸变。这些结果表明HMFPM是一个实用、高通量且无畸变的生物医学成像解决方案。
引用
@article{arxiv.2509.05549,
title = {Hybrid-illumination multiplexed Fourier ptychographic microscopy with robust aberration correction},
author = {Shi Zhao and Haowen Zhou and Changhuei Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.05549},
year = {2025}
}