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數(shù)字全息顯微術(shù)，如何看得更細(xì),？
來源: | 作者:4SHQ | 發(fā)布時間: 1083天前 | 2477 次瀏覽 | 分享到:
NAimag,，最終實現(xiàn) ~cm2 量級內(nèi)的高分辨相位成像。該技術(shù)還可以和微流體及片上設(shè)備實現(xiàn)直接集成,，在大通量相位成像方面具有很好的應(yīng)用前景,。
圖 2：基于調(diào)制照明的數(shù)字全息顯微技術(shù)

此外，隨著人工智能和深度學(xué)習(xí)技術(shù)的快速發(fā)展,，基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)和物理模型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為提升 DHM 空間分辨率提供了全新的途徑,。通過利用大量配對圖像（低分辨率全息圖作為網(wǎng)絡(luò)輸入，高分辨振幅/相位圖像作為網(wǎng)絡(luò)的輸出）對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練,，該網(wǎng)絡(luò)便可以實現(xiàn)對 DHM 高分辨（或“超分辨”）數(shù)字重建,。

盡管前期訓(xùn)練過程極為耗時，但隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,，這些技術(shù)顯現(xiàn)出非常大的發(fā)展?jié)摿?。尤其是通過將數(shù)字全息顯微真實物理模型融入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,，可以有效減少所需的訓(xùn)練集數(shù)量并提供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的通用性和可靠性[1]。
圖 3：基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字全息顯微技術(shù)分辨率增強法 
圖源：https://innov100.com/

目前的 DHM 分辨率提高方法,，能否超過衍射極限,，獲得小于 λ/2(阿貝衍射極限)的分辨率呢？

在綜述文章的總結(jié)部分,，作者給出了否定的答案,。事實上，目前 DHM 的分辨率增強技術(shù),，均是通過在更大角度范圍內(nèi)收集樣品的衍射/散射光以實現(xiàn)“合成孔徑”,，僅能突破由具體成像系統(tǒng)數(shù)值孔徑（如 NA=0.3）所決定的空間分辨，不能超過物理衍射極限 λ/2[2],。

然而,，近些年出現(xiàn)的倏逝波或超振蕩照明技術(shù)，有望使 DHM 的空間分辨率突破物理衍射極限,，這方面的研究有待于進一步的證明,。
參 考 資 料
1. F. Wang, Y. Bian, H. Wang, et al., "Phase imaging with an untrained neural network," Light Sci Appl 9, 77 (2020).
2. J. W. Goodman, "Introduction to Fourier Optics," 3rd ed. (Roberts & Company, 2005), (2005).


論文信息

Gao et al. Light: Advanced Manufacturing (2022)3:6

http://dx.doi.org/10.37188/lam.2022.006




轉(zhuǎn)載 | 先進制造 公眾號
本文編輯 | 趙陽