基于空间时间神经场表示的视频率 gigapixel ptychography
光学
2025-11-11 v1 图像与视频处理
摘要
实现视频率 gigapixel 空间带宽积 (SBP) 代表着成像科学的根本挑战。本文通过利用时空相关性通过神经场表示克服了这一障碍。我们的方法将空间时域体积分解为低秩空间特征和时特征，将 SBP 规模从顺序测量转化为高效相关提取。该架构采用双网络用于解码实部和虚部场组件，避免了幅度-相位表示中常见的相位缠绕不连续性。基于空间导数的梯度域损失确保了稳健的收敛。我们实现了视频率 gigapixel 成像，覆盖厘米尺度，分辨率达 308 nm。验证包括从晶体、细菌、干细胞、针头到极紫外线实验中时变探针的动态监测，展示了跨波长的多样性。通过将时间变化从约束转化为可利用的相关性，我们证明了单传感器测量下 gigapixel 视频是可行的，使 ptychography 成为高通量感测工具，用于无镜监测米尺尺度动态过程。
引用
@article{arxiv.2511.06126,
title = {Video-rate gigapixel ptychography via space-time neural field representations},
author = {Ruihai Wang and Qianhao Zhao and Zhixuan Hong and Qiong Ma and Tianbo Wang and Lingzhi Jiang and Liming Yang and Shaowei Jiang and Feifei Huang and Thanh D. Nguyen and Leslie Shor and Daniel Gage and Mary Lipton and Christopher Anderton and Arunima Bhattacharjee and David Brady and Guoan Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.06126},
year = {2025}
}