新型的高保真计算显微镜使用稳定的特征来清除成像

计算显微镜在生物医学和材料科学中至关重要。传统方法在光学畸变,噪声干扰以及物理模型和现实世界成像之间的差异方面遇到了困难,从而降低了分辨率和准确性。他们依靠像素级优化,该优化无法在复杂的环境中维持高质量的成像。因此,开发一种精确稳定的计算成像方法已成为研究重点。

来源:英国物理学家网首页
具有特征域的可能性的FD-PR框架。学分:高级科学(2025)。 doi:10.1002/advs.202413975
高级科学

计算显微镜在生物医学和材料科学中至关重要。传统方法在光学畸变,噪声干扰以及物理模型和现实世界成像之间的差异方面遇到了困难,从而降低了分辨率和准确性。他们依靠像素级优化,该优化无法在复杂的环境中维持高质量的成像。因此,开发一种精确稳定的计算成像方法已成为研究重点。

In a study published in Advanced Science, Prof. Pan An from Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) of the Chinese Academy of Sciences and Prof. Cao Liangcai's team from Tsinghua University developed a new method, the feature-domain phase retrieval (FD-PR), which significantly improves imaging resolution and interference resistance, representing a breakthrough in computational microscopy.

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所提出的FD-PR算法与传统基于像素的方法不同。该算法使用稳定的功能,例如图像边缘和纹理来为波前重建创建特征域损失函数。它通过增强的鲁棒性和适应性有效地处理噪声问题。此外,FD-PR框架包括一个灵活的约束块,支持不同的可调节约束,进一步扩展了其适用性。

研究人员发现,FD-PR在多个应用程序中表现出色。在全场傅立叶Ptychography中,该方法有效地消除了渐晕效果,从而实现了较大的视野和高分辨率成像。在无噪声编码的Ptychography实验中,它超过了传统的算法,以降低噪声,增强对比度并提高重建质量。

更多信息: doi:10.1002/advs.202413975

期刊信息:高级科学

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