Høj gennemstrømning hurtig Fourier ptychographic mikroskopi i fuld farve er lovende inden for digital patologi

Inden for biomedicin, nøjagtig og effektiv observation af patologiske skiver er afgørende for detektering af cellemorfologi, patologisk analyse, og sygdomsdiagnose som fungerer som broen mellem grundforskning og kliniske anvendelser. På den ene side, patologiske skiver farves normalt til specifik genkendelse, i betragtning af at mennesker er følsomme over for farveoplysninger og i stand til at klassificere efter farve. På den anden side, digital patologi, der bruger digitale kameraer til at indsamle farvede patologiske skiver, forbedrer billedbehandlingseffektiviteten sammenlignet med de blotte øjne og reducerer tilsyn og dobbelt tælling. Imidlertid, der findes en afvejning mellem høj opløsning (HR) og bredt synsfelt (FOV) inden for digital patologi, hvilket resulterer i artefakter af scanning og syning.

Fourier ptychographic mikroskopi (FPM), opfundet i 2013 af Zheng og Yang et al., er en lovende beregningsmæssig billeddannelsesteknik, der eliminerer disse artefakter i digital patologi og giver en høj gennemstrømning, deler sin rod med optisk fasegenvinding og syntetisk blænde radar. I betragtning af dens fleksible opsætning, ydeevne uden mekanisk scanning, og interferometriske målinger, FPM har succesfulde applikationer inden for digital patologi og billedsystemer til hele dias.

I øjeblikket, den konventionelle fuldfarve digital patologi baseret på FPM er stadig tidskrævende på grund af de gentagne forsøg med tri-bølgelængder. Inspireret af farvetilpasning, Profs. En gryde, Baoli Yao, og Caiwen Ma ved Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM), Det kinesiske videnskabsakademi (CAS) rapporterede om en farvelægningsmetode via farveoverførsel betegnet CFPM. Genopbygningstiden reduceres betydeligt med 2/3 med ofring af præcision på kun 0,4%, hvilket markerer et stort spring for effektiviteten af ​​FPM -farvelægning sammenlignet med traditionelle metoder. Udover, CFPM er let at betjene og promovere uden krav med hensyn til overlappende hastighed, prøveudtagningshastighed eller træningsdatasæt. CFPM kan betragtes som en "uovervåget transfer -læring" baseret på fysiske modeller uden iterativ optimering i modsætning til traditionel transfer -læring. Dette kan give nye ideer til relateret arbejde i fremtiden.

Dette værk blev offentliggjort i Videnskab Kina-fysik, Mekanik og astronomi .

Der er to tekniske vanskeligheder:Den ene er, hvordan man sikrer farveægtheden og korrektheden under visningsprocessen; den anden er, hvordan man sikrer nøjagtigheden af ​​farveoverførsel, samtidig med at effektiviteten forbedres. Derfor, kortlægningsforholdet mellem CIE-XYZ farveområde og visning af forskellige farveområder er etableret; Forskellige farveoverførselsskemaer sammenlignes, og resultatet viser, at det er den bedste mulighed at bruge farvebilleder med lav opløsning med samme synsfelt som donorbilleder. Det er også bevist, at farvebilleder med lav opløsning, der bruges til farveoverførsel, har tilstrækkelig information om farvestruktur.

Apropos den fremtidige ansøgning, Prof. An Pan, en af ​​de tilsvarende forfattere til papiret, sagde:"Ved at overføre oplysninger om optiske mikroskoper med lav opløsning i sand farvetekstur til elektroniske mikroskoper, denne metode oplyser os også om, at vi må farve ægte farve for sort-hvide billeder af et elektronisk mikroskop ".