学实时多角度投影成像技术背景：定量生物成像需要在空间和时间上都满足Nyquist采样要求。然而，目前基于激光扫描和相机记录的显微镜，不适合从三维的角度观察快速变化的生物活动。因为这些活动变化之快，远超基于激光扫描和相机记录显微镜的三维采集帧率。当前不足：当前的三维体积信息采集方式，通常是沿z轴序列记录数十至数百个二维焦平面的数据。现有的通过在一次栅格扫描或者一次曝光的时间内同时记录多个二维焦平面的方法，虽然可以提升1个数量级的三维体积信息采集帧率，但是通常以牺牲横向分辨率为代价，并且还需要特殊的装置，成像时也只有沿光轴一个方向的投影。对于稀疏分布的简单生物样品，一个方向投影是足够的。但是对于复 ...
分辨率的3D投影。全息将动态光场编码为相位和振幅变化的干涉图案，即全息图。通过选择照明光束，全息图将入射光衍射成原始光场的准确再现。重建的3D场景呈现准确的单目和双目深度线索(depth cues)，这是传统的显示手段难以同时实现的。然而，高效、实时地创建逼真的计算机生成全息图(CGH)仍然是计算物理学中尚未解决的挑战。其主要挑战是对连续3D空间中的每个目标点执行菲涅耳衍射模拟所需的巨大算力要求。有效的菲涅耳衍射模拟极具挑战性，目前通过用物理精度换取计算速度来解决。基于预先计算的元素条纹、多层深度离散化、全息立体图、波前记录平面(或者中间光线采样平面)和仅水平/垂直视差建模的查找表等，采取手动 ...
行随机输入的投影。它由频谱形状的门控脉冲馈送，以从输入中选择时频模式。通过将选通脉冲整形为选定基的所有模式，可以完全扫描基中的随机输入。如图1所示，QPG 在两组模式和之间实现分束操作，其中一种用户选择的输入模式被转换为输出模式而所有其它模式都被传输。输出模式中的光子检测随后将输入状态投影到模式上。 (2) 随机压缩层析。如图2，携带未知状态的信号与QPG相互作用，以便在第步中测量随机选择的基。这给出了一组与先前测量值相结合的相对频率。所有测量基及其相应的相对频率随后通过首先执行最大似然估计以获得物理概率进行数值处理，然后将结果置于信息完备鉴定(informational completene ...
ing)编码投影获取的光谱信息，然后计算复原光谱图像，可以大幅降低所需要采集的光谱信息量。在这种情况下，可以从线性系统准确估计光谱图像，其感知矩阵表示随机测量采集。目前已经有数种基于折射的快照SI仪器，如编码孔径快照光谱成像仪(CASSI)、双编码高光谱成像仪(DCSI)、空间光谱编码压缩高光谱成像系统(SSCSI)、快照彩色压缩光谱成像仪(SCCSI)、棱镜掩模视频成像光谱仪(PMVIS)和单像素相机光谱仪(SPCS)。基于折射光学的仪器的有多种编码策略。通用的方法是采用具有不透明或透明特征的黑白编码孔径，阻挡或让光通过每个特定的空间点。因为相同的模式对所有光谱带进行编码，所以这种策略被称为 ...
显微镜或光学投影层析、高分辨率核磁共振、多光束电子显微镜等。然而，对完整的成年人类器官实现光透明需要数月的时间，此时组织形态已经发生了变化，且光片显微镜目前无法对完整状态的整个器官进行成像。高分辨率核磁共振在离体人脑可实现100um每体素的分辨率，但是耗时约100小时，且无法实现细胞级分辨率。多光束电子显微镜可以提供从细胞到亚细胞尺度的人体组织图像，但不能完成完整器官成像所需的体积采集。同步加速器X射线层析(synchrotron X-ray tomography,sCT)是一种很有前途的方法，可以在细胞水平上对整个人体器官进行成像。X 射线由于其穿透深度和波长短，本质上适合于对不同长度尺度进 ...
的正交 z 投影。该堆栈通过漫反射背景 (DB) 减法算法运行，以消除相邻线粒体之间的噪声。显示了具有高 DB (i) 的核周区域和具有低 DB (ii) 的层周区域的示例。c，参数探索方案通过高斯滤波器标准差和绝对阈值的组合进行迭代，并分析所得时间堆栈的连接组件在整个堆栈中的数量和大小的可变性。这会在参数下产生特定的z小值（白点）。d，高斯滤波器（右）以及强度和面积阈值应用于堆栈以产生二值掩膜（左）。e，二进制掩膜与原始堆栈相乘以产生用于跟踪的zui终堆栈。比例尺，全图为 20 μm，特写为 2 μm。（2）从a-e描述了根据前述线粒体已经被分割出来的时间堆栈，利用质心距离和形态 ...
对输出光子的投影测量(projective measurement)读出。(1)基于张量网络的监督机器学习。应用基于纠缠的特征提取来使用单光子干涉测量实现基于张量网络的、量子位高效的图像分类器。主要步骤图1所示。i、将分类图像的所有数据映射到量子态，使用具有N(在文章中N=784个像素(特征))个特征的基于张量网络的监督机器学习算法训练矩阵乘积态(matrix product state, MPS)分类器；ii、使用基于纠缠的优化提取少量(a handful of)重要的特征；iii、构建一个新的MPS，然后使用在步骤ii中获得的特征进行训练，训练得到保留少量特征量子位的缩小(reduced) ...
和显微物镜的投影系统实现。入射光可以被DMD以高达9523Hz的速度调制。透镜和显微物镜组成4f系统以缩小入射光束来打开超表面的不同空间通道(见图2A)。氮化硅材料的吸收系数足够小，因此它在可见光范围接近透明，其折射率接近2，这远大于普通玻璃材料。因此氮化硅材料适合用于设计高效超表面。氮化硅纳米柱的高度全为700nm，矩形晶格周期为500nm，半径在90到188nm之间。纳米柱的仿真使用有限差分时域(FDTD)法。选择了6个合适的半径加工，氮化硅纳米硅的透射系数和相位响应与在633nm时纳米柱半径的关系见图2B。图2C和D是加工结果的扫描电镜图像。图2、动态 SCMH 的实现。刻度条,1um实 ...
方程，并左乘投影算子[U][U]的转置，在模态空间中zui后会得到非常简单的对角矩阵方程组，其中每个方程（模态振子）相互正交且线性独立（解耦的），如下所示\begin{bmatrix} \bar{m}_1 & & \\ &\bar{m}_2 & \\ & &\setminus \end{bmatrix}\begin{Bmatrix} \ddot{p}_1\\ \ddot{p}_2\\ \vdots \end{Bmatrix}+\begin{bmatrix} \bar{c}_1 & & \\ &\bar{c}_2 & ...
函数的幅值，投影沿着那个轴切开的面，我们能够看到如图2所示的图形，它是投射自那个切片。这是我们在FFT分析仪中测量到的 – 频响函数。并且我们可以看到只有一个独立的变量\omegaω，用来描述那个函数。我们也可以注意到我们现在只有一条曲线，而不是一个描述系统传递函数的面。图 2 – 系统传递函数（幅频）及频响函数所以现在我们有了一种手段，掌握这个频响函数从何而来。现在我想要描述曲面和系统传递函数面。嗯，这个面看上去像个有两个柱子的帐篷，所以我想用这个跟一个婚礼做个类比，关于帐篷下的座椅安排。我们知道座椅安排有两方 – 新娘和新郎（ji点和共轭ji点）。现在你可以坐在任何一方，取决于你属于婚礼聚 ...
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