靈敏、快速、衍射極限的成像；(2)、將線掃描與多視圖成像相結合，開發可提高分辨率各向同性并恢復因散射而丟失的信號的重建算法；(3)、采用結構光照明顯微技術，在密集標記的厚樣品中實現超分辨率成像；(4)、結合深度學習，進一步提高成像速度、分辨率和持續時間。作者對20多個不同的固定和活樣本進行成像實驗，包括單細胞中的蛋白質分布；秀麗隱桿線蟲胚胎、幼蟲和成蟲的細胞核和發育中的神經元；果蠅翅膀成蟲盤中的成肌細胞；以及小鼠腎臟、食道、心臟和腦組織等。原理解析：將多視圖成像，結構光照明超分辨，基于深度學習的降噪、解卷積、圖像分割、超分辨預測相結合，獲得具有高性能的多模成像顯微鏡。(1)成像裝置。405nm ...
空域)，實現衍射極限分辨率圖像重建。（2）提出數字自適應光學像差校正方法，應對組織成像中存在光學像差的問題。利用掃描光場顯微鏡不同角度測量之間的差異估計像差，然后通過數字平移角度圖像校正像差。相比傳統的自適應光學，不需要波前傳感器或空間光調制器。原理解析：（1）利用小尺寸微透鏡的衍射效應，借鑒疊層成像的原理，通過二維振鏡周期性的掃描像平面，以犧牲時間分辨率為代價，同時獲得高的空間分辨率和角度分辨率。如圖1A和C所示。（2）如圖1B和C，不同分割孔徑上的線性相位調制對應角度分量的空間平移，使得不僅可以從角度測量之間的不一致估計空間非均勻像差，也可以通過數字平移角度圖像來校正像差。這一過程稱為數字 ...
點定義為瑞利衍射極限1.22λf#。f-數是f#盡管瑞利分辨率是表述成像系統分辨率的傳統方法。我們在這里用它來衡量成像系統的自由度。如果一個相干成像系統的探測器平面最大線性尺度是Wd，則圖像可分辨的點數S正比于：S是系統的信息傳遞能力的基本限制，我們稱其為空間帶寬積(space-bandwidthproduct, SBWP)。一個系統的空間帶寬積是一個定值。由于非相干成像系統的OTF是光瞳函數的自相關，所以非相干成像系統的空間帶寬積是4S。但是后續的討論會忽略掉倍數4，因為它對計算成像概念的影響很小。對于即將進行的討論，重要的是認識到，在一個平面上使用資源來編碼信息，會降低互補域中資源的可用性 ...
立一個遠低于衍射極限的波前誤差，SIEMONS團隊就利用Meadowlark空間光調制器實現了高精度的波前控制。原理證明和實驗顯示，在1微米的軸向范圍內，在x、y和λ的精度低于10納米，在z的精度低于20納米。對這篇文獻感興趣的話可以聯系我們查閱文獻原文《High precision wavefront control in point spread function engineering for single emitter localization 》下面我們來具體看看是如何應用的，以及應用效果如何。圖2. A）SLM校準分支和通過光路的偏振傳輸示意圖。額外的線性偏振濾波器沒有被畫出來， ...
現高精度、亞衍射極限定位，并具有擴展的深度成像能力。SPINDLE采用精密光學器件設計，可與市面上在售的科學顯微鏡無縫集成，并提供較佳的橫向和軸向精密成像組合。用戶可根據具體的應用選擇合適的相位掩模版以實現基于深度范圍、發射波長和信噪比等參數對點擴散函數（PSF）的優化，更重要的是，SPINDLE可在無需掃描的情況下在單張圖像中將傳統成像系統的景深擴大10倍。在本文中，我們展示了如何將SPINDLE成像系統與傳統熒光顯微鏡結合使用以在所有三個維度（x、y、z）上實現亞衍射極限成像。SPINDLE可與任何高質量的科學相機兼容，無論是EMCCD還是sCMOS都可以提供定位顯微鏡所需的高信噪比圖像。 ...
鏡會受到光學衍射極限的限制，分辨率只能達到可見光波長的一半左右，也就是200-300nm。而新型冠狀病毒的直徑大小是100nm左右。為了能夠更精細地觀測到生物樣本，需要突破衍射極限的限制。進一步提升光學顯微系統的分辨率。使用純相位液晶空間光調制器（SLM）對光場進行調制，產生一個空心光束可以有辦法提升系統的橫向分辨率。不同于電子顯微鏡、近場光學顯微鏡的方法，這種遠場光學顯微技術能夠滿足生物活體樣品的觀測需要。同樣原理，高分辨率的液晶空間光調制器通過精細的相位調制可以產生多光阱，從而對微粒實時操控，由此發展了全息光鑷技術。美國Meadowlark Optics 公司專注于模擬尋址純相位空間光調制 ...
多聚焦共聚焦拉曼光譜儀的優點由于拉曼散射過程固有的低效率，拉曼顯微鏡的一個主要技術限制是信號采集時間過長。例如，使用自發拉曼微光譜對生物標本進行化學分析或成像需要幾十秒或幾分鐘的時間。表面增強拉曼散射(SERS)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)和受激拉曼散射(SRS)被開發用來增強拉曼散射信號，以提高拉曼分析或成像的速度。然而，在SERS中使用金屬納米顆粒對生物應用造成了一些缺點，CARS或SRS通常局限于查詢一個振動模式，而不是同時測量標本的全拉曼光譜。在不使用外源標記或納米顆粒的情況下獲得完整的光譜(例如400-2000 cm-1)可以更好地了解樣品中的化學成分和分子結構。為了提高自發 ...
用SPAD512S在3D成像中的應用在從空間成像到生物醫學顯微鏡、安全、工業檢查和文化遺產等眾多領域，對快速、高分辨率和低噪聲3D成像的要求非常高。在這種情況下，傳統的全光成像代表了3D成像領域較有前景的技術之一，因為其較高的時間分辨率：3D成像是在30M像素分辨率下每秒7幀的單次拍攝中實現的，對于1M像素分辨率為每秒180幀；無多個傳感器，近場需要耗時的掃描或干涉技術。然而常規全光成像導致分辨率損失，這通常是不可接受的。我們打破這種限制的策略包括將一個全新的和基礎性的采用上一代硬件和軟件解決方案。基本思想是通過使用新型傳感器來利用存儲在光的相關性中的信息實現一項非常雄心勃勃的任務的測量協議： ...
p/mm)。衍射極限的相干光學系統的截止頻率為上式中，為頻譜面的半徑(mm)，為傅里葉變換透鏡的焦距(mm)，是光波波長(mm)。所以相當于幾何光學中物高，相當于幾何光學中的孔徑角，即信息容量W實質上等價于幾何光學中的拉氏不變量。對于信息系統J表示能傳遞的信息量大小，對于成像系統J表示傳遞能量的大小。從而從光學設計的角度看，J表征了光組本身的設計、制造的難度。圖2傅里葉變換透鏡要求對兩對物像共軛位置校正像差。當平行光照射輸入面上的物體，如光柵時、發生衍射。不同方向的衍射光束經傅里葉變換透鏡后，在頻譜面上形成夫瑯和費術射圖樣。為使圖樣清晰，各級衍射光束必須具有準確的光程。所以，傅里葉變換透鏡必須 ...
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