大視場高分辨率成像與定量相位成像是光學(xué)顯微成像和生命科學(xué)領(lǐng)域的兩項重要研究課題。以傳統(tǒng)光學(xué)顯微成像方法為基礎(chǔ),近年來發(fā)展出的“計算光學(xué)顯微成像”技術(shù)為同時實現(xiàn)大視場高分辨率成像和定量相位成像提供了新的思路和理論,其中最具代表性的就是傅立葉疊層成像方法。本文系統(tǒng)的研究了傅立葉疊層成像方法的相關(guān)理論,針對目前尚存的幾個關(guān)鍵問題提出了解決方案,進(jìn)一步提高了測量精度、成像效率以及成像通量,實現(xiàn)了毫米級成像視場、亞微米級空間分辨率和毫秒級時間分辨率的動態(tài)定量相位顯微成像。本文主要工作和創(chuàng)新點:(1)提出了一種基于自適應(yīng)更新步長的迭代重構(gòu)算法,解決了重構(gòu)算法在有噪聲情況下的準(zhǔn)確求解問題。對凸問題的最優(yōu)化迭代求解的收斂性進(jìn)行了數(shù)學(xué)證明,對已有的傅立葉疊層成像最優(yōu)化求解算法進(jìn)行了分類和總結(jié),并分析了全局梯度法和增量梯度法在有噪聲情況下的收斂特性和收斂的充要條件,最后以此為基礎(chǔ)提出了更新步長自適應(yīng)縮小的增量梯度求解算法,在保證最快的收斂速度和計算效率的前提下,顯著提升了在有噪聲情況下系統(tǒng)的成像質(zhì)量和重構(gòu)精度。(2)提出了一種基于模擬退火法和非線性回歸的LED(Light-Emitting Diode,發(fā)...

【文章頁數(shù)】：173 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１相襯顯微技術(shù)

博士論文?基于傅立葉疊層成像的大視場高分辨率定量相位顯微成像方法研宂??（ｂ）?ｌ７ｒ￣?ＨＨ??ｒ，？飛一?■??■?雪?「．?．?￣￣?￣ｎ?ＩＩＨＩ??ＩＵ［令－??■遍丨??■?ｊ＾ｍＩＩ??圖１．１相襯顯微技術(shù)。（ａ）澤尼克相襯顯微術(shù)；（ｂ）微分干涉相襯顯微術(shù)??然而，....

圖１．３基于熒光染色標(biāo)記的顯微成像技術(shù)

博士論文?基于傅立葉疊層成像的大視場高分辨率定量相位顯微成像方法研究??（ａ）?Ｉｆ、?（ｂ）??練．??圖１．３基于熒光染色標(biāo)記的顯微成像技術(shù)。（ａ）熒光顯微鏡系統(tǒng)；（ｂ）熒光顯微成像結(jié)果??雖然熒光標(biāo)記方法由于技術(shù)的發(fā)展和成熟，這類方法仍需要挑選具備合適發(fā)色團(tuán)的??樣本，或者....

圖１．４傳統(tǒng)光學(xué)顯微成像技術(shù)基本原理框圖??這種傳統(tǒng)成像模式雖然看似簡單易行，但仍面臨著許多瓶頸問題，對于解決新的應(yīng)??

１緒論?博士論文??照明?樣品?成像系統(tǒng)?傳感器?模糊圖像??圖１．４傳統(tǒng)光學(xué)顯微成像技術(shù)基本原理框圖??這種傳統(tǒng)成像模式雖然看似簡單易行，但仍面臨著許多瓶頸問題，對于解決新的應(yīng)??用需求所帶來的問題己顯得力不從心，其具體表現(xiàn)在：??（１）依賴染色標(biāo)記等侵入式定性強(qiáng)度成像，缺乏非....

圖１．５計算光學(xué)顯微成像技術(shù)核心內(nèi)涵框圖??傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)利用透鏡或反射鏡系統(tǒng)形成閣像，并利用探測器進(jìn)行均勻的空間采??樣，數(shù)據(jù)處理在傳統(tǒng)概念中被認(rèn)為是后處理過程，并不納入成像系統(tǒng)設(shè)計的考慮之中

博士論文?基于傅立葉疊層成像的大視場高分辨率定量相位顯微成像方法研究??１．１．３計算光學(xué)顯微成像技術(shù)的原理與優(yōu)勢??“計算光學(xué)顯微成像技術(shù)”是根據(jù)計算成像基本原理，將光學(xué)編碼與數(shù)字解碼有機(jī)??結(jié)合，突破光學(xué)系統(tǒng)與圖像采集設(shè)備的固有限制，最終使顯微成像系統(tǒng)在信息獲取能力、??功能....

本文編號：4001721