基于3D-FPM的顯微樣品深度重構算法研究.pdf

1、傳統(tǒng)顯微觀測集中于生物組織在二維方向的分布情況，然而隨著病理學與生物醫(yī)學工程的快速發(fā)展，顯微觀測不在僅僅滿足于橫向，其對細胞組織沿z軸的縱向分布需求越來越大?？赏瑫r實現(xiàn)橫向和縱向的顯微觀察技術，稱為三維顯微成像技術。三維顯微成像技術對組織的形態(tài)測定和病理診斷具有重要而深遠的意義，通過實現(xiàn)生物樣品的三維信息復原，可以幫助醫(yī)生及早判斷病灶位置及其發(fā)展形態(tài)。
　　鑒于視場和分辨率是光學系統(tǒng)的固有桎梏，以往的三維顯微成像系統(tǒng)一般通過橫向點

2、掃描或視場拼接來獲取大視場，并且通過移動物鏡或載物臺采集z軸圖像序列。此法存在以下幾點問題:(1)點掃描的耗時較長，不利于實時觀測;(2)部件的移動可能造成生物樣品的擾動，導致觀測的不精準;(3)大量的z軸圖像序列導致算法處理的數(shù)據(jù)量大，增添算法負擔及復雜性。故針對上述問題，本文提出了一種可實現(xiàn)寬視場高分辨率的三維顯微深度重構技術，結合多角度光照，提升三維成像的橫向分辨率與縱向分辨率。系統(tǒng)成本低、耗時短，且可以實現(xiàn)寬視場高分辨率成像，為

3、未來實現(xiàn)快速甚至實時性的三維深度重構提供了可能性。
　　本文的主要內容包括以下幾個部分:首先介紹了三維成像技術的發(fā)展現(xiàn)狀，分別對采用的系統(tǒng)及理論算法進行了詳細的比對分析，總結各個方法的優(yōu)缺點，由此引出了本文提出的成像方法。緊接著對本文提出的深度重構算法的基礎理論以及系統(tǒng)構造做了詳細的分析，給出了橫向分辨率及縱向分辨率的計算公式，對進一步的算法改進提供了理論基礎。其次，針對已有的算法理論基礎存在的缺陷進行了分析，并依此提出了兩個改進