含系统模糊的闪光照相正向成像技术研究及应用

正向成像技术是正向计算与反演相结合的密度重建技术的基础。为了正确获取闪光照相面光源下复杂客体的正向计算数值图像,提出了面光源点源化的思想,并用窗口化的探测系统模糊、径迹法等技术得到了更加准确的、含系统模糊的正向投影矩阵以及方程。利用含系统模糊的正向投影方程计算实验客体的正向投影,获得了与实验结果一致的边界信息。含系统模糊的正向投影方程和逆问题求解的约束共轭梯度法合成了整体密度重建方法。整体密度重建方法应用于FTO客体的模拟图像和实验图像,都能够将模糊控制在1~2个像素。

非干涉无标记三维折射率显微成像的研究进展

光学衍射层析成像以折射率为内源性染剂,非侵入式地获取生物样本的三维结构信息,并有希望实现对活体样本(如活细胞等)的长时间动态观测,在生物医学和生命科学领域具有重要的意义。然而,光学衍射层析成像依赖于弱散射近似和干涉测量,前者极大地限制此项技术在集群细胞和组织等厚样本上的观测表现,后者则会显著地增加成像系统的复杂度。针对上述问题,研究人员开发了一类基于非干涉强度测量原理的衍射层析成像技术。首先,对非干涉强度衍射层析成像进行基本描述,包括其成像系统、成像指标和重建问题等;接下来从非干涉相位恢复、三维光学传递函数、多层递归正向传播模型和神经网络4条技术路线介绍非干涉强度衍射层析成像的研究成果和最新进展,并对上述方法进行对比;最后讨论当前面临的问题和挑战以及未来的研究方向。