无透镜片上显微成像技术:理论、发展与应用

无透镜片上显微成像技术:理论、发展与应用

论文摘要

同时实现大视场、高分辨率成像是光学显微技术发展至今不断追求的永恒目标。传统光学显微镜由于其光学设计原理限制,空间带宽积一般总是限制在百万像素量级,从而无法同时兼顾高分辨率与大视场。另一方面,复杂的光学系统也使显微镜变得日趋昂贵、笨重、复杂且难以维护,极大地限制了其推广和应用。无透镜片上显微成像技术是近年来发展出的一种新概念计算成像技术:其不利用成像透镜聚焦,而直接将所观测的样本紧贴于成像器件光敏面上方记录图像,并结合相应的图像恢复算法实现清晰物像的反演与重构。由于具有视野大、分辨率高、无需标记、成本低、便携性好和可实现三维(3D)成像等优点,无透镜片上显微镜有望拓展传统显微成像技术的疆界,成为一种新型的快捷、便携的就地检验(POCT)工具。文中从无透镜成像基本原理、实验系统、重构方法及其典型应用进行了综述。最后,讨论了无透镜显微成像现存的一些关键问题以及今后可能的发展方向。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 投影式成像
  • 2 荧光成像
  • 3 数字全息重构成像
  •   3.1 相位恢复
  •     3.1.1 基于单帧的相位恢复
  •     3.1.2 基于多帧的相位恢复
  •   3.2 像素超分辨方法
  •     3.2.1 基于亚像素位移的像素超分辨方法
  •     3.2.2 基于多角度照明的像素超分辨方法
  •     3.2.3 基于轴向扫描的像素超分辨方法
  •     3.2.4 基于波长扫描的像素超分辨方法
  • 4 三维层析成像
  • 5 彩色显微成像
  • 6 基于深度学习的无透镜显微成像
  • 7 无透镜片上显微成像的典型应用
  • 8 总结与展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张佳琳,陈钱,张翔宇,孙佳嵩,左超

    关键词: 无透镜,数字全息显微,相位恢复,显微成像

    来源: 红外与激光工程 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 仪器仪表工业,计算机软件及计算机应用

    单位: 南京理工大学电子工程与光电技术学院

    基金: 国家自然科学基金(61722506,11574152),江苏省杰出青年基金(BK20170034),江苏省重点研发计划项目(BE2017162),江苏省“333工程”科研项目资助计划(BRA2016407),南京理工大学自主科研基金(30917011204)

    分类号: TH742;TP391.41

    页码: 121-153

    总页数: 33

    文件大小: 6068K

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