均方根最小距离作为定位纳米显微图像的质量度量

在随机光学定位纳米显微中,定位算法对获得高质量图像起着重要作用。一个通用且客观的度量对于评估纳米显微图像的质量和定位算法的性能至关重要且必要。本文中,我们提出均方根最小距离(RMSMD)作为定位纳米显微图像的质量度量。RMSMD 度量两个点集之间平均的、局部的、相互的拟合度。给出了其作为距离度量共有的性质以及自身独有的性质。分析了当前文献中使用的精度、精密度、召回率和 Jaccard 指数的度量存在的歧义、不连续性和不适当性。数值例子展示了 RMSMD 相对于这四种现有度量的优势,这些度量在特定条件下无法区分不同纳米显微图像的质量。提出了达到单数据帧 Fisher 信息和 Cramer-Rao 下界(CRLB)的无偏高斯估计器,作为定位纳米显微图像质量和定位算法性能的基准。在示例中对该信息可达估计器进行仿真,结果表明 RMSMD 相对于其他四种度量具有更优的灵敏度。作为通用且客观的度量,RMSMD 可广泛用于各种应用中以度量两个点集的相互拟合度。