高精度动态配准与复约束相位恢复实现像素超分辨率无透镜片上显微

360影视 国产动漫 2025-09-02 10:43 2

摘要:无透镜片上显微技术是一种先进的无标记计算显微成像技术,因其结构紧凑与高通量成像能力而成为计算成像领域的研究热点。然而在实际实验中,传感器移动轨迹与物平面法线之间不可避免地存在偏差。且由于所拍摄全息图相位信息缺失,其重聚焦特征不再可靠,因此全息图之间错位的精确校

无透镜片上显微技术是一种先进的无标记计算显微成像技术,因其结构紧凑与高通量成像能力而成为计算成像领域的研究热点。然而在实际实验中,传感器移动轨迹与物平面法线之间不可避免地存在偏差。且由于所拍摄全息图相位信息缺失,其重聚焦特征不再可靠,因此全息图之间错位的精确校准极具挑战性。这些误差在相位恢复过程中会累积并放大,从而限制了成像分辨率与细节保真度。

针对上述问题,该研究将重建中间结果作为参考,在迭代过程中动态补偿区段相关的横向失配,从而实现更有效的全局误差抑制。该研究避免了配准预处理过程,简化整体重建流程。此外,该研究将复约束引入相位恢复过程中,显著增强误差抑制稳健性与物理重建机制可靠性。实验装置与算法流程如图1所示。

未染色慢性胃溃疡切片的实验重建结果如图2所示。该研究仅采用5帧全息图作为输入。在不同类型样本上的实验结果表明,该研究可在28.6 mm2全视场范围内实现超出奈奎斯特采样极限1.78倍空间分辨率的定量振幅与相位成像,最小可分辨尺寸达到775 nm。该研究在解析复杂结构细节方面表现出卓越性能,为高保真无透镜成像提供了有效解决方案。以上研究成果以“Pixel-super-resolved lensless on-chip microscopy via precision-enhanced dynamic registration and complex-constrained phase retrieval”为题发表在Applied Physics Letters上。该论文的第一作者为哈尔滨工业大学物理学院博士研究生李子杨,通信作者为哈尔滨工业大学物理学院刘正君教授。

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来源:凯视迈精密测量

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