无透镜数字全息显微镜中单次实验-数值孪生像消除
光学
2023-10-24 v1 图像与视频处理
摘要
无透镜数字全息显微镜（LDHM）提供非常大的视场无标记成像，在细胞与组织的高通量颗粒追踪及生物医学检测中至关重要。紧凑结构促进了床旁与实验室外应用。基于 Gabor 同轴全息原理的 LDHM 天生受孪生像效应干扰，使重建相位与振幅图的定量分析复杂化。流行的解决方案族为数值方法，其倾向于基于数据冗余的迭代过程来最小化孪生像。然而，这需要额外的全息图记录，且最终结果严重依赖算法参数。本文中，我们提出一种用于 LDHM 的新型单次实验-数值孪生像消除技术。它利用采用简单光纤分路器的双源离轴全息图记录。此外，我们引入一种专为所获取全息图定制的新型相位恢复数值算法，可在不牺牲分辨率的情况下提供无孪生像重建。我们使用相位测试靶与颊细胞生物样本对 proposed 方法进行了定量与定性验证。结果表明，所提技术通过消除孪生像误差，实现了低成本、实验室外的 LDHM 成像并提高了精度。该进展为使用 LDHM 的更精确技术与生物医学成像应用开辟了新途径，尤其在需要经济高效且便携的成像解决方案的场景中。
引用
@article{arxiv.2308.04131,
title = {Single-shot experimental-numerical twin-image removal in lensless digital holographic microscopy},
author = {Piotr Arcab and Mikolaj Rogalski and Maciej Trusiak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04131},
year = {2023}
}