光学切片论文_余灵婕,王荣武

导读:本文包含了光学切片论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:切片,光学,荧光,断层,图像,高尔基,函数。

光学切片论文文献综述

余灵婕,王荣武[1](2018)在《基于显微光学切片方法的织物绒毛深度信息获取》一文中研究指出在织物绒毛的自动检测中,深度信息是使毛球与织物表面分离的关键信息。基于"显微光学切片"的思想,通过显微镜采集织物表层的同轴序列多焦面图像,并利用聚焦程度获取织物表层各点的深度信息。将序列图层经去噪平滑处理之后,沿图层深度方向搜索各平面点(x,y)的成像最清晰位置z,投影至灰度空间之后建立织物表面及绒毛的深度图像。提出了新的清晰度评价标准——基于自适应区域选择的梯度方差算法,并将此方法与3种传统清晰度评价标准进行比较。试验结果表明,提出的新方法不仅能正确测量像素点清晰度,而且抗噪能力较强。(本文来源于《东华大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期)

潘超,张萍,唐洲平[2](2017)在《显微光学切片断层成像技术在卒中研究中的应用》一文中研究指出卒中是一类高发病率、致死率、致残率的中枢神经系统疾病。目前对卒中的发病机制、发病后的病理生理变化、卒中后神经血管保护的研究尚不深入。显微光学切片断层成像技术能用于绘制不同脑疾病鼠全脑的数字化图谱。通过显微光学切片断层成像技术获取的脑连接图谱为卒中研究提供了重要的基础性实验数据。本文就显微光学切片断层成像技术的发展现状进行介绍,并探讨其在卒中领域的研究价值。(本文来源于《中国卒中杂志》期刊2017年02期)

齐晓莉[3](2014)在《共聚焦荧光显微光学切片断层成像》一文中研究指出正如美国总统奥巴马2013年在一次新闻发布会上所说,“我们可以探索数光年之外的星系,却对两只耳朵之间叁磅重的大脑知之甚少”。脑神经回路结构复杂多样,一个简单的脑功能往往需要多个类型的脑神经回路共同作用,在全脑范围内获取神经回路结构图是理解脑功能和脑疾病的基础。荧光标记技术已成为特异性标记功能脑神经回路的重要工具,国际上,使用荧光标记结合光学成像的方法在解析局部神经回路上取得了较大的进展,但是以微米分辨率在全脑尺度获取和追踪长程的神经回路缺乏仍然是个挑战。如何以微米高分辨率成像厘米尺度的荧光标记的全脑神经回路,是高分辨获取全脑神经回路的叁维荧光结构图的难点之一。显微光学切片断层成像系统(MOST)已完整获取亚微米分辨的厘米尺度的小鼠全脑图谱,但是MOST是基于吸收的宽场反射成像,当进行荧光成像时会遇到较大的背景荧光干扰,恶化了空间分辨率和信噪比。针对这个问题,本文提出以共聚焦方式在刀面上实现光学层析,以抑制MOST荧光成像的高散射背景荧光干扰,从而实现了高分辨率荧光MOST成像;引入共聚焦扫描成像的荧光MOST为点扫描成像,相对原来宽场线扫描的方式,扫描速度明显下降,不利于全脑尺度的大体积成像。本文探讨了适用于MOST荧光共聚焦成像的不同快速扫描原理的可能性,并最终选用了声光原理的无惯性扫描实现快速高稳定地扫描。为进一步提高扫描通量,本文提出通过缩束扩大扫描角,提高了线性啁啾扫描时的视场而不损失其成像速度,保证了高通量地快速成像;扫描器声光偏转器在快速啁啾扫描时产生了像散,恶化了空间分辨率。本文分析了像散产生的原因以及对成像分辨率的影响,使用长焦距柱透镜补偿了像散的同时减低了透镜位置敏感性和调节难度,从而保证了亚微米的光学空间分辨率。以高信噪比成像单根轴突的长程投射,是高分辨获取全脑神经回路的叁维荧光结构图的另一难点问题。基于共聚焦的荧光MOST成像是在刀具切削样本的同时,在刀面上对薄片样本进行点扫描线探测的特殊的成像结构。本文系统分析了基于共聚焦的荧光MOST成像中信噪比的影响因素,提出了针对本系统的提高信号强度,减少背景荧光激发和减少背景荧光探测的方法,得到了系统最优的信噪比,保证了在大体积范围内清晰成像单根轴突。为了减少背景荧光激发,本文研究了系统特殊的刀面上成像结构,使用叁维点扩散函数模型对刀面激光光锥被抬高距离与成像信噪比的关系进行了仿真模拟研究,发现通过在刀面上一定高度位置的成像,实现了把激发光锥抬高,一定程度分离了焦面薄片样本和下层背景荧光样本块,减少了背景荧光的激发。结合了共聚焦层析后,能够在普通共聚焦显微成像基础上进一步提高成像信噪比和轴向分辨率。部分切片伸出刀外产生毛边,探测时受背景荧光干扰淹没在噪声中,造成了相邻切片间的连接信息丢失,本文通过探索优化的狭缝宽度减少了背景荧光的探测,去除了伸出刀外毛边的大部分的背景荧光干扰,恢复了相邻切片间的连接信息,保证了大体积数据的完整性。在上述工作基础上,本文发展了一套高稳定和自动化的共聚焦荧光显微光学切片断层成像系统(Confocal Fluorescence Micro-Optical Sectioning Tomography, Confocal-fMOST)。设计实现了基于状态机模式的高稳定可靠的扫描成像程序,实现了扫描成像和切削运动的精确同步,对于系统关键部分的软硬件进行了稳定性设计与测试。本系统可对样本体积达到28cm×4.5cm×2cm立方厘米的样本实现1微米体素分辨率(1μm×1μm×1μm)的荧光成像,并能保持10天以上24小时不间断的稳定运行,实现了在10天以内完成一只完整小鼠全脑神经回路的数据获取。通过对小鼠全脑范围内的胞体和神经突等结构进行高信噪比和高叁维空间分辨率的成像,本系统成功获取了一套Thy1-eYFP-H转基因小鼠的全脑数据集,利用所获取的数据集在世界上首次实现了在小鼠全脑范围内追踪单根轴突的长程投射。该系统以微米级体素分辨率和长时间高稳定成像能力,为探索局部和长程神经回路提供了重要研究手段,展现了其在神经科学研究应用中的巨大潜力。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-05-01)

郑廷[4](2013)在《双光子荧光显微光学切片断层成像方法与系统研究》一文中研究指出脑神经功能连接的研究已经成为当前神经科学研究中的热点和难点。不论是为了探索大脑的奥秘还是推进对脑疾病的诊疗,在回路水平甚至全脑水平可视化神经功能连接都是至关重要的。然而,现在的高精度大体积样本荧光成像工具还很缺乏,还急需快速高精度的大荧光样品成像方法与系统。“工欲善其事,必先利其器”。本文针对现有技术的不足,建立了一种新型的高精度大体积样本荧光成像方法。该方法将塑性包埋技术与双光子成像技术与相结合,经过塑性包埋后的样品具有良好的切削性能,可实现高采样精度。利用双光子深度成像的优势,设计成像焦面为样品表面下一定深度,显着降低了成像对切片质量的影响;并结合先成像后切削的方式,保证了数据的完整性。基于该方法,设计并建立了双光子荧光显微光学切片断层成像系统(Two-photon Fluorescence Micro-Optical Sectioning Tomography,2p-fMOST)。完成了系统性能测试,系统的传输效率达到16.5%,物镜后最大功率达到470mW,可满足绝大多数双光子成像研究的需求;光学分辨率达到0.45μmm(横向)以及1.68μm(纵向),可以实现突起级别的神经纤维的成像;成像范围达到50mmx30mm×20mm,可以实现小鼠全脑成像;0.5μm×0.5μm×2μm体素分辨率情况下,全脑数据采集时间小于9天。为了降低系统调节的复杂性以及进一步提高成像的稳定性,对系统进行了工程化仪器设计基于2p-fMOST的成像方法与成像系统,以转基因荧光小鼠全脑为样品测试了大体积荧光样本的成像效果,获取了转基因荧光小鼠的高精度荧光全脑神经连接数据集。数据集总共包括6330层光学断层切片,数据集体素大小为0.5μm×0.5μm。数据采集过程耗时215小时。在该数据集中,可清晰分辨树突棘以及轴突。基于2p-fMOST系统所获取数据集的高精度以及完整性特点,通过手动追踪的方式实现了全脑范围内单个神经元长程投射的连续追踪,单个神经元轴突的投射长度达到12.5mm。基于2p-fMOST系统所获取数据集的高信噪比特点,使用NeuroGPS神经元自动定位算法工具,以高识别率以及低误判率实现了大范围的神经元自动定位。测试结果表明,2p-fMOST系统是一个能够高精度、快速以及高完整性获取全脑功能连接数据集的新型神经功能连接研究工具。应用结果体现了2p-fMOST系统在进行神经科学研究应用中的巨大潜力。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-08-01)

丁文祥[5](2013)在《显微光学切片断层图像预处理方法研究》一文中研究指出如何准确认识脑是现代科学研究中一个巨大的挑战,其中神经结构是脑功能与疾病发病机制研究的重要基础。随着显微成像技术的发展,特别是大范围、高分辨光学显微成像技术的出现,不断获取的海量复杂神经解剖结构的图像数据集为脑科学研究提供了有力的工具。面对全脑高分辨成像带来的海量复杂数据,全自动的图像处理方法成为了知识挖掘的必要方法和工具。然而,由于样本制备和成像过程产生的多种伪影会使图像质量下降,因此对海量复杂神经解剖图像处理方法提出了新的需求。基于显微光学切片断层成像系统所获取的数据量达5TB的尼氏染色和8TB的高尔基染色小鼠全脑结构数据集,针对原始切片图像存在的多种伪影,本文提出了一套用于组织染色显微光学图像的全自动伪影去除方法,实现了对包含细胞、血管等结构复杂图集的校正。本文对伪影的去除包括以下几个方面:(1)使用移动中值滤波的方法对图像的均值投影曲线进行平滑,并使用计算得到的校正系数去除图像中的条纹噪声;(2)使用脑轮廓做掩膜提高非均匀背景提取的准确性,将原图与非均匀背景相减校正染色不均匀导致的图像亮度不均匀;(3)使用形态学滤波的方法对图像中存在的不规则亮斑进行去除;(4)使用分割后脑内包埋剂的均值为参考,将各个断层统一到相同亮度。尼氏染色和高尔基染色小鼠全脑数据集经过本文方法处理后,全脑各区域亮度均匀,图像质量较处理前有明显的提升,校正后的图像能够清晰的展示细胞构筑、血管拓扑和神经细胞形态。亮度均匀的高质量全脑图集可以结合胞体分割、血管追踪和细胞形态检测等方法,用于胞体、血管以及神经细胞类型的定量计算和分析,为神经科学家进一步揭示脑工作机理提供可靠的基础数据集。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01)

刘胜[6](2011)在《基于USB的显微镜光学切片图像采集模块设计》一文中研究指出图像信号的采集和处理在科学研究及工农业生产和公共安全等领域得到了越来越广泛的应用。在细胞生物学研究领域,图像采集也是其中一个非常重要的关键环节,图像采集的速度和采集质量直接影响到后期信息的识别和处理。本文选题于数字共焦显微系统项目中的序列光学切片图像采集课题,目的是配合步进移动的显微镜载物台,对生物组织和细胞进行连续的图像采集。论文对目前常见的图像采集方案做了实现方法、应用成本及性能等各方面对比,针对本系统设计要求最终选择以USB2.0接口作为数据传输通道,以CYPRESS公司的CY7C68013A芯片作为USB传输控制芯片,以飞利浦公司的SAA7113H芯片作为图像解码芯片来实现图像采集。设计方案针对具体应用要求,舍弃了昂贵的DSP和外部FIF0芯片,利用CY7C68013A的Slave FIFO模式实现与解码芯片的接口,使用USB批量传输方式传输图象数据,充分发挥了PC机的处理能力,最大限度的控制了系统成本,可以实现无损失图像的批量采集功能。设计并实现了图像采集模块。论文介绍了USB2.0的传输协议、工作原理以及各种传输方式的特点和部分实现细节,详细介绍了ITU-R BT.656接口标准的具体内容。在深入了解CY7C68013A芯片特点、工作模式和SAA7113H的数字视频输出格式的基础上,了采集模块电路原理图、PCB等,并详细介绍了固件程序、固件下载驱动和PC机程序的主要实现方法。采集模块完成了软硬件设计与调试,硬件设备和软件系统能够协同正常工作,实现了预定的采集性能要求。(本文来源于《广西大学》期刊2011-06-01)

聂雄,陈华[7](2010)在《数字共焦显微仪序列光学切片自动采集方法研究》一文中研究指出提出一种基于图像处理的数字共焦显微仪序列光学切片自动采集方法。方法分两个步骤:第一步是对细胞进行自动聚焦;第二步是细胞的起始点自动调焦定位及进行光学切片。方法采用清晰度评价函数作为判别标准,将灰度差分算法与拉普拉斯函数法相结合,通过计算机实现两个步骤的自适应调焦控制,进而实现光学切片的自动采集。实验结果表明,方法有较高的自动聚焦和细胞起始点定位的速度和准确性,对叁维球形细胞序列光学切片图像采集,简单易行,效果良好。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2010年09期)

陈华,谢红霞[8](2010)在《厚样本光学切片成像模型》一文中研究指出基于直角坐标系,设计一个z轴同轴坐标独立、xy平面不同坐标相同的同轴双直角坐标系,物空间和像空间分置该坐标系的两个子坐标系。根据光学成像原理,推导出显微镜光学厚样本光学切片成像模型的一种形式。该模型形式表明,将生物厚样本用一迭微小等间隔切片表示,其某个切片置于显微镜的焦平面处,则该厚样本在像平面上得到的像,是由焦面切片像和所有散焦切片像迭加形成的像。该模型简单易见地将迭加像分成焦面像和散焦像,清晰地反映了厚样本切片的成像关系,有利于对显微镜厚样本成像特性进行分析。根据该模型得到的光学切片堆迭与厚样本叁维成像数学模型等价。(本文来源于《第十八届十叁省市光学学术会议论文集》期刊2010-08-20)

[9](2005)在《如何获取超薄显微荧光光学切片》一文中研究指出普通光学显微镜成像系统由于光学组件的物理特性,所得到的图像尤其是荧光图象不仅包含焦平面上的信号,还有大量非焦面的模糊图像,造成画面对比度、锐度降低,严重影响图像质量。为了提高整体荧光图象质量,获取超薄的光学切片(即提高Z轴分辨率),目前主要采取了以下几种(本文来源于《生命科学仪器》期刊2005年04期)

陶青川[10](2005)在《计算光学切片显微叁维成像技术研究》一文中研究指出目前叁维显微成像主要有激光扫描共焦显微术(LSCM)和计算光学切片显微术(COSM)两种。相比之下,后者具有信噪比高、对样本不产生漂白现象、价格便宜等优势,但也有速度较慢的弱点。可随着计算机技术、图象处理等迅速发展,COSM将有广阔的应用前景。目前国外一些研究者已开始深入研究COSM,取得了一些进展,主要有不需要迭代运算的最近邻、深度预测、逆滤波算法和需要迭代运算的最大似然、最大期望、参数盲解卷积,盲解卷积算法。前者计算速度较快,但复原效果不理想;后者的复原质量要好一些,但运算速度较慢。 COSM处理的问题是:在样本深度方向上的模糊序列图象已知,而成像系统的噪声模型和点扩展函数未知的情况下,怎样运用信号处理、图象复原、信息光学等,真实快速地恢复出样本的叁维图象来。由于模糊序列图象数据量大,要作多幅图象的反卷积、叁维重建以及显示,所以COSM除研究好的去模糊方法外,提高运算速度也是一个亟待解决的问题。本文在全面总结COSM相关研究的基础上,开展了以下工作: 1、成像系统的点扩展函数分析。点扩展函数在图象复原中具有重要作用。故本文从基尔霍夫衍射公式出发,详细推导了理想显微系统的叁维点扩展函数,讨论、模拟了点扩展函数的横向、轴向的光强分布,以及系统的横向和轴向频响特性,与共焦显微方式进行了详细比较,还根据采样定律,确定了z轴方向的切片间隔表达式,且根据理想点扩展函数的特点,提出了具有实用价值的叁维高斯型点扩展函数模型,它的光强分布和频响特性与理想点扩展函数相近,(本文来源于《四川大学》期刊2005-01-01)

光学切片论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

卒中是一类高发病率、致死率、致残率的中枢神经系统疾病。目前对卒中的发病机制、发病后的病理生理变化、卒中后神经血管保护的研究尚不深入。显微光学切片断层成像技术能用于绘制不同脑疾病鼠全脑的数字化图谱。通过显微光学切片断层成像技术获取的脑连接图谱为卒中研究提供了重要的基础性实验数据。本文就显微光学切片断层成像技术的发展现状进行介绍,并探讨其在卒中领域的研究价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光学切片论文参考文献

[1].余灵婕,王荣武.基于显微光学切片方法的织物绒毛深度信息获取[J].东华大学学报(自然科学版).2018

[2].潘超,张萍,唐洲平.显微光学切片断层成像技术在卒中研究中的应用[J].中国卒中杂志.2017

[3].齐晓莉.共聚焦荧光显微光学切片断层成像[D].华中科技大学.2014

[4].郑廷.双光子荧光显微光学切片断层成像方法与系统研究[D].华中科技大学.2013

[5].丁文祥.显微光学切片断层图像预处理方法研究[D].华中科技大学.2013

[6].刘胜.基于USB的显微镜光学切片图像采集模块设计[D].广西大学.2011

[7].聂雄,陈华.数字共焦显微仪序列光学切片自动采集方法研究[J].仪器仪表学报.2010

[8].陈华,谢红霞.厚样本光学切片成像模型[C].第十八届十叁省市光学学术会议论文集.2010

[9]..如何获取超薄显微荧光光学切片[J].生命科学仪器.2005

[10].陶青川.计算光学切片显微叁维成像技术研究[D].四川大学.2005

论文知识图

叁维图像重构算法方法1:2D逐层重构毛竹细胞上染光学切片图杨树横切面径径向光学切片照片鼻咽癌高分化细胞CLSM连续光学切片病变肺组织肺泡连续光学切片扫描...一2某一层面的“光学切片”示意图

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光学切片论文_余灵婕,王荣武
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