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基于DMD调制的结构光照明超分辨和光切片显微技术研究进展(特邀)
1
作者 马旺 千佳 +7 位作者 王思颖 马睿 李星 党诗沛 栗星 柏晨 但旦 姚保利 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-24,共24页
将普通光学显微镜的均匀照明替换为光场具有空间结构分布的照明,可为显微镜增添超分辨和光切片的新功能。结构光照明显微(SIM)技术与传统宽场光学显微镜具有良好的结构兼容性,继承了传统光学显微镜非侵入、低光毒性、低荧光漂白、快速... 将普通光学显微镜的均匀照明替换为光场具有空间结构分布的照明,可为显微镜增添超分辨和光切片的新功能。结构光照明显微(SIM)技术与传统宽场光学显微镜具有良好的结构兼容性,继承了传统光学显微镜非侵入、低光毒性、低荧光漂白、快速成像的优点。其高时空分辨率和三维光切片能力非常适合活体细胞或组织的观测,受到生物医学和光学界的持续关注。快速产生高对比度、高频率的结构光场并进行快速相移和旋转调控是SIM的核心技术。近年来基于数字微镜器件(DMD)调制的SIM(DMD-SIM)发展迅速,它利用DMD高刷新率、高光通量、偏振不敏感的优势,克服了传统器件如物理光栅和液晶空间光调制器在调控速度上的缺点。本综述首先介绍了SIM超分辨和光切片的基本原理,然后着重阐述了DMD-SIM通过光投影和光干涉产生结构光照明及调控光场的方法,对当前的DMD-SIM研究进展进行了归纳评述,总结了DMD-SIM的优缺点,最后对DMD-SIM面临的挑战和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 光学显微 结构光照明显微 超分辨 光切片 数字微镜器件
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结构光照明光切片显微图像的高保真重构方法 被引量：1
2
作者 谢贤峰 千佳 +5 位作者 李星 党诗沛 柏晨 闵俊伟 但旦 姚保利 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期290-300,共11页
光切片图像的质量与使用的重构算法直接相关,传统的均方根算法虽然简洁,但在原始图像信噪比和条纹对比度不高时重构效果不佳,得到的三维重建结果并不理想。针对该问题,提出一种去背景和去卷积相结合的光切片方法。与传统均方根算法相比... 光切片图像的质量与使用的重构算法直接相关,传统的均方根算法虽然简洁,但在原始图像信噪比和条纹对比度不高时重构效果不佳,得到的三维重建结果并不理想。针对该问题,提出一种去背景和去卷积相结合的光切片方法。与传统均方根算法相比,该方法能有效减少残留条纹,提高微小细节的可见性。实验搭建了一套基于数字微镜器件的结构照明显微系统,以小鼠肾脏细胞、牛肺动脉内皮细胞等为样品进行了光切片实验。实验结果表明,该方法能获得更好的光切片和三维成像效果。 展开更多
关键词 结构光照明显微镜 光切片 三维显微成像 图像重构 标准差
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基于希尔伯特变换的结构光照明快速三维彩色显微成像方法 被引量：5
3
作者 千佳 党诗沛 +6 位作者 周兴 但旦 汪召军 赵天宇 梁言生 姚保利 雷铭 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期330-340,共11页
结构光照明显微是一种宽场显微技术,可以实现超分辨成像和三维光切片成像.基于HSV(色相、饱和度、明度)彩色空间的结构光照明全彩色三维光切片成像技术可以复原样品表面的真彩色信息,但每一层光切片都需要采集3幅固定相移差的原始图像,... 结构光照明显微是一种宽场显微技术,可以实现超分辨成像和三维光切片成像.基于HSV(色相、饱和度、明度)彩色空间的结构光照明全彩色三维光切片成像技术可以复原样品表面的真彩色信息,但每一层光切片都需要采集3幅固定相移差的原始图像,这对于需要多视场拼接的大尺寸样品而言,图像采集数据量大、图像重构时间长的缺点就凸显出来.鉴于此,本文提出一种基于希尔伯特变换的结构光照明快速三维彩色显微成像方法,只需在样品的每一层采集2幅原始图像便可以重构出该层的全彩色光切片图像,因此图像采集量减少了1/3,图像重构时间节约了约28%,有效提高了彩色三维成像的效率和速度. 展开更多
关键词 三维成像 结构光照明 彩色 显微
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显微成像系统分辨率问题讨论(特邀) 被引量：1
4
作者 党诗沛 李润泽 +4 位作者 周美玲 千佳 但旦 于湘华 姚保利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1-8,共8页
空间分辨率是光学显微成像系统的核心指标,根据光学衍射理论,成像系统的空间分辨率由照明光波长与显微物镜的数值孔径共同决定。而在实际成像过程中,根据不同判据得出的显微成像系统分辨率略有差异,需要根据光源的相干性和被观测目标的... 空间分辨率是光学显微成像系统的核心指标,根据光学衍射理论,成像系统的空间分辨率由照明光波长与显微物镜的数值孔径共同决定。而在实际成像过程中,根据不同判据得出的显微成像系统分辨率略有差异,需要根据光源的相干性和被观测目标的结构等特征选择合适的判据来准确计算成像系统分辨率。通过理论分析和数值模拟,给出了不同情况下成像分辨率的计算方法,并对比了在相干光源和非相干光源照明下,对双缝目标和双点目标成像时成像分辨率的差异。 展开更多
关键词 光学显微成像 相干光和非相干光照明 分辨率判据
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