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差拓展景深和超分辨成像的光学和图像处理端到端优化技术背景:自然界中动物的视觉系统通常高度适应其生存环境,而人类世界中数字成像系统在被广泛应用于各种场景的情况下,却被设计成只模拟人眼。尽管这种通用设计在有些场合很成功,但是,我们不禁要问:对于一个特定的任务,什么样的相机设计才是最佳的呢?为了回答这个问题,在过去的二十年里,人们开始探索针对特定领域的计算相机。通过联合设计相机光学和图像处理算法,计算相机能比传统通用成像系统在特定任务上具有更优的性能。计算相机已经在一系列应用中展现出其能力。如拓展景深,超分辨,宽动态范围成像等。当前不足:过往在计算相机上的探索是启发式的,并没有考虑后处理后的图像质量 ...
用SPAD 23在共聚焦显微镜中实现波动对比度的超分辨率在过去的 20 年里,远场光学显微镜已经跨越了以阿贝衍射极限为代表的一度难以逾越的分辨率障碍 ,开发多种成功的方法,如受激发射损耗(STED) 、单分子定位方法(PALM 和 STORM) ,结构照明显微术(SIM)和超分辨率光学波动成像(SOFI),这要归功于图像传感器技术的改进以及单分子光谱学的巨大进步。在这里,我们提出了一种新的显微技术,它利用 SPAD23阵列探测器的超高时间分辨率来测量荧光波动引起的相关性。在 ISM 架构中测量的这种相关性,然后被用作具有高达 4倍增强横向分辨率和增强轴向分辨率的超分辨率图像的对比度。仅用几毫秒 ...
微管进行三维超分辨成像在本文中,我们证明了使用SPINDLE单通道模块可以实现高精度、大深度的超分辨率重建。如图1所示,使用Double Helix (DH-PSF) 的相位掩模版与SPINDLE单分子定位显微镜组件结合。系统将单个分子发出的光分成两个光瓣,通过找到两个光瓣的中心来检索发光点的横向(x-y)位置;两光瓣之间的角度编码了发光点的轴向(z)位置。这些额外的信息将有助于在横向和轴向尺寸上以非常高的精度(<20nm)进行超分辨率重建。此外,SPINDLE扩展了分子可以定位的景深,这种精确度和扩展深度成像的结合能够以显着提高的z轴分辨率以收集更多的数据。图1:基于单分子定位显微成像 ...
质的非侵入式超分辨成像。该技术只需要一个图像传感器采集闪烁点源经散射介质形成的散斑图样,点源在每一个随机相机帧中的位置通过计算的方式以非常高的精度确定,从而可以实现超分辨图像重建。最终证明实现的分辨率超过了衍射极限,散射介质后100nm的特征可以被清晰分辨。SOSLI的分辨率极限受信噪比(SNR)约束,这一点与其它用于透明样品成像的计算超分辨率显微镜技术类似。作者开发了自适应SOSLI以通过动态散射介质(例如新鲜鸡蛋壳膜,其相关性低至0.2)进行超分辨成像。所提SOSLI技术可以穿透类似于生物组织或磨砂玻璃这样的半透明介质,成像分辨率达到亚波长级。原理解析(数学原理和实验装置见附录):(1) ...
像深度,其为超分辨成像带来了最好的精度-深度平衡。在3D粒子追踪应用中,双螺旋工程带来的扩展的深度可以实现更长粒子轨迹的捕获。在生命科学领域,双螺旋光工程正在引领从癌症和免疫学到传染病和神经科学的生命科学的突破。研究人员通过使用SPINDLE模块发现了新的细胞结构和亚细胞的相互作用。研究神经退行性疾病的科学家们能够看到以前从未见过的压力颗粒核3D图像。同样,研究免疫学的研究人员已经能够重建整个T细胞。在药物开发领域,研究人员已经可以看到和跟踪药物化合物的真正工作原理,而不是简单地模拟新的化合物。双螺旋光工程实现了在成像和单粒子跟踪(SPT)领域的新突破,随着追踪分子的能力跨越更大的景深(高达2 ...
调误差DMD超分辨成像系统成像质量,与压缩感知方法应用有关。压缩感知理论想要达成以最小化数据量达到正常数据量类似效果,与超分辨成像理念契合。然而最小化数据量也需要数据的精准性保证超分辨重建结果准确。所以作为产生信息的DMD超分辨成像光学系统,其装调误差就是必然要考虑的因素。分析光学系统的误差首先要建立DMD超分辨成像光学系统的成像模型,引入适当的偏心、倾斜、镜片间隔误差、离焦等装调误差,模拟实验过程产生的误差。然后得出重建结果的峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR),以此作为评价图像质量的指标。PSNR单位是dB,衡量图像失真程度的量,数值越小越失真,值 ...
超分辨成像过程中,会在LCOS上加载光栅图形,产生衍射光,利用正负一级光衍射产生需要的图案。但是有可能因为光路问题,可能导致成像光栅消光比有限,成像的消光比会影响衍射光的效率,下面介绍的是关于,不同消光比的情况下,零级光和其他级次的衍射光的效率。在Mathematica中,UnitBox表示一个高度为1,宽度有限的区域,我打算用这个函数模拟光栅Plot[UnitBox[2 x] + UnitBox[2 x - 2], {x, -3, 3}, Exclusions -> None]光栅的周期比较多,是对上述矩阵的复制和平移,可以使用DirectDelta函数即狄拉克函数和上述函数的卷积,来 ...
和桎梏,实现超分辨成像,科学家们真是脑洞大开,展现出了无穷的智慧。让我们看看科学家们通过哪些方法打破桎梏:结构光照明显微(SIM)普通光学显微镜的成像过程可以通过点扩展函数进行描述,通过对点扩展函数进行傅里叶变换,可获得显微系统的光学传递函数。由于衍射极限的存在,光学传递函数限制了通过显微系统的信息量,只允许低频信息通过系统,滤除代表细节的高频信息,即限制了系统的分辨率。结构光照明显微镜实现超分辨的原理,就是利用特定结构的照明光 在成像过程把位于光学传递函数范围外的一部分信息转移到范围内,利用特定算法将范围内的高频信息移动到原始位置,从而扩展通过显微系统的样品频域信息,使得重构图像的分辨率超越 ...
自适应光学、超分辨成像、全息光镊、光束控制等。如何正确选择一台适合自己应用的液晶空间光调制器(SLM)就成了许多用户所关心的问题。下面就以美国Meadowlark Optics公司(原BNS公司)的空间光调制器为例,通过解析液晶空间光调制器的各个参数的意义及影响,来帮助大家更加深刻的了解空间光调制器,从而帮助大家可以在以后能选择好适合自己的SLM。01 空间光调制器调节相位的原理液晶空间光调制器(spatial light modulator, SLM)是一类能将信息加载于一维或两维的光学数据场上,以便有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力的器件。通过扭曲向列液晶的双折射效应,当不同位置的光 ...
DMD(DLP®)空间光调制器上海昊量光电设备有限公司代理的德国ViALUX公司V系列DMD数字微镜器件空间光调制器(DMD®开发套件)基于DLP® Discovery™ 4100芯片组,代表了市场上DMD空间光调制器产品的至高性能。ViALUX公司V系列DMD配备USB3.0超高速数据接口,128Gbits板载内存,帧频高达50KHz,一百万像素分辨率,ViALUX公司V系列DMD适用于单像素3D成像,波前整形,压缩感知鬼成像,量子成像,数字光刻,场景模拟,数字平板印刷,OLED&LCD修复,激光3D打印SLA&SLS.关键词:DMD,DMD空间光调制器,DLP,数字光处理, ...
超分辨共聚焦模块LIVE-SR基于具有在线处理的光学解调结构化照明技术,与转盘共聚焦相结合,能够以高速和低光毒性实现超分辨率成像,使其成为高分辨率活细胞成像的理想解决方案。此外,由于光调制的性质,没有产生线或图案伪影,采集的图像可以获得超分辨率图像。产品特点:●3D分辨率提高至 ~100nm ●活体成像的低光毒性● 获得光学改进的中间图像 ●可同时多色成像●采集速度高达1000fps超分辨率 ● 可批量处理(多通道、z堆栈、多位置)●实时动态/聚焦模式 ...
激光器应用:超分辨成像,荧光激发,共聚焦显微镜,流式细胞术,DNA测序,光遗传学,多波长合束,聚合物固化,材料分析,激光打标 超分辨成像 流式细胞仪 DNA测序Oxxius公司单横模激光器系列:更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电!您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com,了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。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 ...
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美国CHROMA公司于1991年成立于美国佛蒙特州,专业从事高精度光学镀膜,致力于生产精确波谱控制,高信噪比,陡斜率滤光片。波段范围覆盖紫外到近红外(200-3500nm)。Chroma 单波段滤光片组分为 AT 中端系列和 ET 高端系列,均采用磁控溅射镀膜工艺。具有高透过率、高截止深度和高陡度的特点。AT 和 ET 系列都享受终身质保。 单通型号:214-395nm402-520nm520-585nm585-740nm775-1064nmET214/20BPET402/15xET520/40mMV585/40ET775/50xET220/10BPZET405/20xMV520/20ET59 ...
高速荧光相机(4000帧/秒)高速荧光相机HiCAM Fluo是一款专为荧光显微镜设计的多功能照相机系统。 它具有130万像素的图像传感器,可以在高帧率下捕捉详细的图像。 由于集成了光纤耦合的图像增强器,可在低光照条件下工作,使其成为高速荧光显微镜的理想相机。 增强器的冷却功能使得该信号的噪声显著降低。通过门控图像增强器,可以有效地减少相机的曝光时间。40ns门宽拓宽了相机可使用的光照范围。还消除了运动模糊并增强时间分辨能力。相机的无风扇设计使震动降到蕞低以确保清晰的图像。Peltier冷却可以实现低噪音水平。与非制冷增强型相机相比,噪音水平降低了100倍。使用CoaXPress界面将图像流传 ...
像增强型CMOS相机TRiCAMTRiCAM是一种增强型CMOS相机,适用于科学和工业应用场景:1)微光成像,2)通过快速门控的超短曝光,3)使用锁相探测的频率域成像。由于像增强型相机/CMOS内置了信号发生器,TRiCAM能够通过快速门控和使用锁相检测的频域成像实现超短曝光。该TRiCAM像增强型相机/CMOS具有快速CMOS传感器,通过光纤耦合到图像增强器,以获得蕞佳的传输效率。增强型相机TRiCAM的灵敏度高,低到单光子水平,并补充了高达162帧/秒的采集速度。TRiCAM(时间分辨增强型相机)是时域和/或频率超快成像的选择。对于时域成像,ICMOS配备了集成定时脉冲发生器和门单元(TR ...
不同于传统的锁模技术实现皮秒激光脉冲输出,皮秒脉冲选通技术产生的皮秒脉冲能够同时波长、脉冲宽度、重复频率可调,用户能够灵活地管理作用在物质上的能量,因此其在生物显微成像尤其是其他一些激光-物质相互作用的应用具有无可替代的优势。重复频率可调谐范围:1Hz~2GHz脉冲宽度可调谐范围:35ps~few ns皮秒脉冲选通技术基于连续激光器进行光强度调制,其重频和脉宽不再取决于腔长和波长宽度,而是由外部电信号控制输出,其脉宽宽度可以从几十皮秒至纳秒可调;重频可调至GHz级别。该激光器脉冲可同步至外部的射频信号或其他激光器。主要特征:重复频率最高可达2GHz多波长可选脉冲宽度最窄可至35ps多级放大功率 ...
子信息传输、超分辨成像等领域。获得涡旋光束通用的方法就是采用螺旋相位板或液晶空间光调制器。螺旋相位板是目前产生漩涡光简单、直接的方法,上海昊量光电设备有限公司可以根据客户的要求制作不同类型的涡旋相位板,从而满足用户的各种需求。产品参数:涡旋基片通光尺寸:φ10mm ~φ100mm台阶数(周期):64 steps or 128 steps材料:熔融石英 or 聚合物波长范围:350-2000nm拓扑荷数:L=1 to L=8 and L=16工作温度:-150°C to 120°C产品系列示例:Fig.1不同波长的涡旋相位板Fig.2不同拓扑荷的涡旋相位板Fig.3 单拓扑荷的涡旋相位板产品测试 ...
553nm低噪声固体激光器性价比很高的低噪声固体激光器!关键词:553nm激光器、553nm固体激光器、553nm低噪声激光器、553nm光纤耦合输出激光器 、绿光激光器法国Oxxius专业提供LMX系列高性能高稳定型连续输出553nm激光器,功率稳定性± 1%,光学噪声< 0.2%,光束质量小于1.1。是应用于荧光激发、光致发光、全息存储、生物检测、共聚焦显微、材料分析等领域性价比极高的产品! Oxxius公司LBX系列激光器内置智能CUP芯片,具备强大软件控制功能、工作状态记录功能,远程诊断及自我修复功能。 值得一提的是如果激光器在使用过程中出现任何问题,用户可以通过激光器自带的系统 ...
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