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傅里叶光场显微成像技术—2D显微镜实现3D成像摘要:近年来,光场显微技术的应用越来越广泛,针对光场显微镜的改进和优化也不断出现。目前市场各大品牌的2D显微镜比比皆是,如何在其基础上实现三维成像一直是成像领域的热门话题,本次主要讨论3D成像数字成像相机的研究,即3D光场显微镜成像技术,随着国内外学者通过研究提出了各种光场显微镜的改进模型,将分辨率、放大倍数等重要参量进行了显著优化,大大扩展了光场显微技术的应用领域。同时,由于近年来微型化集成技术的发展,微型化光场显微技术也逐渐成为国内外学者研究的热点。1.傅里叶光场显微成像技术在国内外的发展2014年,Rober等人在核荧光显微镜的像平面上放置了 ...
i小界限。从波动光学原理可知,自身发光的点被理想系统所成的衍射像,其第1暗环半径对出瞳中心所张的角度,即正好能被此系统分辨得开的二个点的极限分辨角。 D为系统入瞳直径。该式虽得自远场衍射,但在物距与光瞳直径相比大得多时也能适用。显微物镜的像空间是符合此条件的。显微镜的分辨率以物面上能被物镜分辨开的二点之间的zui小离表示。如下图1所示,对应的两像点之间的距离应等于其中任一个衍射斑的第1暗环的半径,再考虑到像方孔径角很小,有由于显微物镜总满足正弦条件,且,故可得zui小分辨距为图1但是,据以导出此式的基本公式只对两个非相干的自身发光点是正确的。但在显微镜中,被观察物体系被其他光源所照明,使物面上 ...
s公司提出了波动光学和几何光学之间的简单联系,以解释光源的空间相干性对相位测量的影响。在对基于 QWLSI 的 WFS 进行理论分析后,展示了它对相位显微镜的兴趣,并通过测量校准的测试样本来量化其准确性。然后将该技术应用于活细胞成像。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的官方网站w ...
究方法,它是波动光学的基本原理,是处理衍射问题的理论基础。其主要原理是:波前上任何一个未受阻挡的点都可以看成是一个频率于入射波相同的子波源;在其后任何地方的光振动,就是这些子波相干叠加的结果。其中,波前表示光源在某一时刻发出的光波所形成的波面;次级扰动中心是一个点光源,又称为子光源。涡旋光束的传输特性,采用(orbital angular moment,OAM)涡旋光束携带信号传输时,会受到大气湍流的影响。大气湍流会引起光束强度和相位的改变,导致误码率增加以及通信容量降低。研究大气湍流对涡旋光束的影响除了对涡旋光束在大气湍流中传输时湍流效应进行分析之外,也对光子的OAM本征态的变化情况进行分析 ...
对图像形成的波动光学解释确定了成像性能的极限,并允许一种不基于材料的光学成像性能提升。在同一时期,Abbe和Schott研究了材料间的关系,他们的比例以及他们对光学性能的影响。因此,1886年第一个Schott目录中描述的44种玻璃有19种是新的。两年后,他们的第一个目录补充包括了24种新的玻璃类型。物理理解和材料的融合将光学带入了工程领域,并使Zeiss成为了光学仪器领域的国际领导者。3.4 电子成像20世纪最大的进展可能是物理学家的基本粒子(电子和光子)与香农的信息元素粒子(the bit)的结合。香农的信息理论出现在1940年代后期,对人们认识图像,成像过程和一般的光学系统产生了重大的影 ...
后焦平面上。波动光学模型的发展,使得严重欠采样的高频空间信息可以通过对点扩散函数(PSF)求解卷积的方法得到一定程度的恢复,从而放宽空间和角度信息之间的权衡要求。当前不足:当前有两个主要因素限制了 LFM 的更广泛应用。首先,LFM 的空间信息的采样模式是不均匀的。特别是在NIP附近,信息的冗余导致重建时产生严重的伪影。其次,体积重建采用波动光学模型的 PSF 解卷积。传统 LFM 的 PSF 在横向和轴向维度上都有空间变化,因此用5D 矩阵描述,该矩阵将 3D 物体投影到 2D 相机平面上。这加剧了计算成本,使得重建相当缓慢,并且对于动态或功能数据的快速观察来说是不切实际的。最近虽然提出了傅 ...
位调制后,用波动光学理论在自由空间传播到图像传感器表面得到的光强作为点扩散函数。只考虑点扩散函数为平移不变的情况,这样可以简化问题。图像源与点扩散函数卷积,在图像传感器每个像素上随波长和时间积分,加上传感器的读取噪声,最终成像。图像重建可以看作为求解一个Tikhonov正则化最小二乘问题。(2) 端到端优化框架。用随机梯度法优化有一个光学元件的计算相机。将成像模型的每一步描述为一个可微的模块。光学元件的光学高度分布h是一个优化变量,光学元件的尺寸、图像传感器像元尺寸、传输距离z和图像传感器读取噪声水平等,均为超参数。在一个RGB图像数据集上优化模型。损失函数为均方根误差。(3) 消色差拓展景深 ...
息显示(基于波动光学)三种。由于立体显示和光场显示只能记录和重建光的强度,在图像的三维重建过程中造成相位丢失,因此三维图像的质量可能会下降。相比之下,由于全息显示器可以将光的强度和相位都记录为全息图,因此全息显示可以准确重建光的相位,从而可以重建具有深度的高质量三维图像。电子全息术可以通过在空间光调制器上显示全息图来重建运动图像。为了使用电子全息技术实现三维显示,科研人员已经对现实空间中的三维信息获取、CGH计算和三维图像重建进行了大量研究。虽然已经报道了使用真实三维对象的三维信息进行三维图像重建,但这些研究并未实时执行从获取三维信息到连续重建三维图像的处理。为了实现利用电子全息技术对真实场景 ...
中的偏振态从波动光学的观点来看,光是电磁波,光矢量与光传播方向垂直,由电场矢量和光场矢量的对比看,光波具有偏振态。其偏振态是用其电场矢量端点的轨迹来描述的。横向分量大于纵向分量,,可将光波近似为具有偏振特性的横波。在垂直于光传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动状态,这些不同的振动状态就称为偏振态。常见的偏振态有线、圆、椭圆三种。光纤中传输的光,由于光纤中纤芯与包层界面处切向分量连续,法向分量不连续,这种不连续的量造成场不连续,,把这种不连续场的解称为模式。只能传输一种模式的光纤称为单模光纤,光纤的偏振特性就只存在于单模光纤中。单模光纤传输沿光纤径向相互垂直的两个模式矢量场。但由于物理尺寸的 ...
光纤因其独特的光波导效应,在光通信、传感、传像以及光能量与光信号传输等方面有着天然优势,并且在这些领域得了广泛的应用。通过实际测试得知光纤的主要优点包括:集光能力好、传输效率高、抗干扰性能优秀。但是,光纤作为一种光波导传输介质,同样会对内部的光信号传输产生影响,如:光纤损耗、色散、光谱展宽等。而影响光纤通信最主要的因素还是光纤损耗问题,因为随着传输距离的增加各种损耗最终会累加到一个阈值,导致我们无法得到想要的传输信号,因此为了实现长距离的信号传输就必须设法降低光纤的损耗。一、光纤的损耗特性以光纤光缆为基础的网络传输系统,无中继长距离传输产生的信号衰减值是衡量光纤光缆传输的信号质量最重要的指标之 ...
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