特征域傅里叶叠层显微镜促进病理筛查和分析
2024-06-30 15:09:49
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导读病理分析一直是疾病检测的金标准,尤其在肿瘤诊断中。传统数字病理学依赖于高数值孔径(NA)物镜的高精度移动来获取组织切片的整个视场(FOV)...
病理分析一直是疾病检测的金标准,尤其在肿瘤诊断中。传统数字病理学依赖于高数值孔径(NA)物镜的高精度移动来获取组织切片的整个视场(FOV),其高成本严重阻碍了其广泛应用。
傅里叶叠层显微镜 (FPM)无需机械扫描即可将具有大视场的高分辨率图像数字化,但会受到渐晕伪影的影响,并且特别容易受到系统误差的影响。
因此,FPM在数字病理学中的应用仅限于科学研究,十多年来尚未被广泛接受。
最近,中国科学院西安光学精密机械研究所潘安副教授领导的研究团队报告了一种基于特征域的FPM(FD-FPM)计算框架,可实现无阻塞全视场重建。
该研究发表在《Optica》杂志上并被选为封面故事。
研究人员在研究中从理论上指出,渐晕伪影和对系统误差敏感的根本原因是正向模型预测与实际测量不匹配。
与传统方法侧重于图像本身不同,本文报道的FD-FPM转向优化图像的特征,在迭代过程中,更新的目标由传统的复振幅转变为图像的复梯度。
这样的设计对于弥合理论模型与实验数据之间的差距起到了至关重要的作用。我们进行了大量的模拟和实验,结果验证了FD-FPM无需进行分块操作即可消除图像边缘的晕影,并且无需进行数据预处理即可对各种系统误差(光源位置偏移、光照强度不均匀等)和噪声信号表现出良好的鲁棒性。
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