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优化三维反卷积显微镜的照明以实现精确的折射率层析成像。

Optimizing illumination in three-dimensional deconvolution microscopy for accurate refractive index tomography.

出版信息

Opt Express. 2021 Mar 1;29(5):6293-6301. doi: 10.1364/OE.412510.

DOI:10.1364/OE.412510
PMID:33726154
Abstract

In light transmission microscopy, axial scanning does not directly provide tomographic reconstruction of specimen. Phase deconvolution microscopy can convert a raw intensity image stack into a refractive index tomogram, the intrinsic sample contrast which can be exploited for quantitative morphological analysis. However, this technique is limited by reconstruction artifacts due to unoptimized optical conditions, which leads to a sparse and non-uniform optical transfer function. Here, we propose an optimization method based on simulated annealing to systematically obtain optimal illumination schemes that enable artifact-free deconvolution. The proposed method showed precise tomographic reconstruction of unlabeled biological samples.

摘要

在光传输显微镜中,轴向扫描不能直接对样品进行层析重建。相位去卷积显微镜可以将原始强度图像堆叠转换为折射率层析图像,利用样品的固有对比度进行定量形态分析。然而,该技术受到未优化的光学条件导致的重建伪影的限制,这会导致光传递函数稀疏且不均匀。在这里,我们提出了一种基于模拟退火的优化方法,可以系统地获得无伪影去卷积的最佳照明方案。所提出的方法可以精确地重建未标记的生物样品的层析图像。

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