1 南开大学现代光学研究所, 天津 300350
2 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室, 天津 300350
3 南开大学人民医院转化医学研究院, 天津 300121
针对石墨烯基的折射率传感系统中存在的大量程和高测量灵敏度无法兼得且仅能实现相对折射率测量的问题,提出了一种基于全内反射式的大量程绝对折射率测量方法。该方法仅通过一维线性运动,实现了大范围角度的精确调控。利用光学4f系统,保证了采样点位置不随入射角的变化而变化。不同入射角下的扫描测量方法的折射率测量范围理论上可以达到1~1.5168,通过对不同质量分数的氯化钙溶液的折射率进行测量,从实验上获得7.203×10 -4 RIU的测量灵敏度。
材料 全内反射 入射角扫描 绝对折射率 大量程 石墨烯
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300350
2 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室, 天津 300350
3 天津市人民医院, 天津 300121
对于传统的显微镜来说,其相衬成像模式需要通过配备专用光阑、聚光镜或者在物镜上添加嵌件来实现,这就增加了相衬显微成像的难度和成本。鉴于此,本文提出了一种基于深度学习算法的虚拟相衬成像方法,只需要采用一台普通的光学明场显微镜获取细胞明场图像,然后使用深度学习方法,就可以将明场图像转换成相衬图像。将虚拟相衬图像与显微镜获取的标准相衬图像进行对比,对比结果证明了这种虚拟相衬成像方法的有效性,为低成本相衬显微成像提供了范例。
图像处理 虚拟相衬 相衬图像 明场图像 循环生成对抗网络 细胞 光学学报
2021, 41(22): 2217001
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300350
2 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室, 天津 300350
3 南开大学人民医院转化医学研究院, 天津 300121
为了改善细胞折射率显微成像的质量,提高特征的辨识度,本文提出了一种基于卷积神经网络算法的细胞折射率显微图像和明场显微图像的融合方法,该方法克服了传统融合方法人工制定融合规则的困难,通过训练数据学习自适应强鲁棒融合函数,获得了更佳的融合效果。主观和客观评价结果表明,该方法有效地改善了细胞折射率显微图像的分辨率,提升了特征辨识度。
图像处理 图像融合 折射率显微图像 明场显微图像 卷积神经网络 细胞 激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2217001
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300071
2 天津市人民医院, 天津 300121
为了提高成像系统的空间分辨率,分析聚焦型折射率显微成像系统中聚焦光斑尺寸与包络形状对空间分辨率的影响机制,提出一种通过数值去卷积算法改善成像空间分辨率的方法。首先分析聚焦广义柱矢量光束的空间场分布,接着对比该光束与理想细光束在折射率显微成像过程中对空间分辨率的影响差异。通过测量折射率与形状已知的PS(Polystyrene)小球,获得该实验条件下系统的点扩展函数。采用去卷积算法对其他样品图像进行重构,获得更加接近真实情况的实验结果。结果表明,该方法对提高该系统的成像质量与空间分辨率有着显著的效果。
物理光学 石墨烯 折射率成像 光束分析 空间分辨率 光学学报
2021, 41(17): 1726001
