Forskere realiserer enkelt fuld-synsfelt rekonstruktion fourier ptykografisk mikroskopi

Fourier ptykografisk mikroskopi (FPM) er en nyligt udviklet computerbaseret billedbehandlingsteknik, som har høj opløsning og bredt synsfelt (FOV). Imidlertid, på grund af den lavere lyseffektivitet af de off-akse LED'er, eksponeringstiden for mørkefeltsbilleder skal forlænges for at forbedre signal-til-støjen for mørkefeltsbilleder. Ud over, påvirket af de sfæriske belysningsbølgefronter af LED'er, bølgevektorerne for fuld-FOV er forskellige.

Derfor, den fulde FOV skal opdeles i underfelter og rekonstrueres sekventielt, og derefter sy dem for at opnå fuld-FOV-billeder i høj opløsning. Det er nødvendigt at udvikle en ny belysningsmetode for at give planbølgebelysning med ensartet intensitet og forskellige vinkler.

I en undersøgelse offentliggjort i Biomedicinsk optik Express , en forskergruppe ledet af prof. MU Quanquan fra Changchun Institute of Optics, Finmekanik og fysik fra det kinesiske videnskabsakademi realiserede en enkelt fuld-FOV rekonstruktion FPM, som kaldes fuld-FOV Fourier ptykografisk mikroskopi (F ³ OM EFTERMIDDAGEN).

Denne nye belysningsmetode opnås ved at kombinere LED-array og telecentrisk linse.

Rollen af ​​telecentrisk linse er at samle bølgefronterne fra LED'er og kollimere dem til plane bølger. Den telecentriske karakter og fremragende plane bølgefront af telecentrisk linse er nøgleelementerne i bølgefrontmodulation. Fremragende plan bølgefront garanterer, at bølgevektorerne er de samme for fuld-FOV, og rekonstruktionsprocessen bliver mere fleksibel, derfor kan rekonstruktionsstørrelsen være større, og selv den enkelte fuld-FOV-rekonstruktion kan implementeres.

For konventionel FPM, processen med fuld-FOV-billeders rekonstruktion består af flere rekonstruktioner, intensitetskorrektion for forskellige underfelter og billedsammensætning. For at imødekomme behovene for billedstikning og lysintensitetskorrektion, overlapningsraten mellem tilstødende underfelter bør garanteres 30 % eller mere.

Sammenlignet med den konventionelle FPM, F ³ PM forbedrer størrelsen af ​​enkelt rekonstruktion fra 0,25μm ² til 14,6 mm ² , og eliminerer trinene med billedsammensætning og beregningsredundans. Uden disse trin, rekonstruktionsprocessen for fuld-FOV højopløsningsbilleder bliver enklere. Baseret på multikodningslysskema og bølgefrontmodulation af telecentrisk linse, den enkelte fuld-FOV-rekonstruktion muliggør dynamisk billeddannelse af FPM.