西安光机所在计算光学显微成像研究中取得进展

2021-07-30 17:42 来源:西安光学精密机械研究所

7月27日,中国科学院西安光学精密机械研究所副研究员潘安、研究员姚保利、研究员马彩文团队在Science China-Physics Mechanics & Astronomy上,在线发表题为High-throughput fast full-color digital pathology based on Fourier ptychographic microscopy via color transfer的封面文章(Cover Story)。

傅里叶叠层显微成像术(FPM)是一种高通量计算成像技术,其在组织切片显微数字病理学中可以避免传统的扫描拼接伪影,提高成像通量和效率。然而,传统FPM彩色化要对三波长进行重复操作,故其效率偏低。受到颜色匹配思路的启发,研究人员提出了一种基于彩色传递的全彩色化方法,命名为CFPM。研究人员在实验中比较了30组不同样本CFPM的成像情况,相比于传统方法,CFPM以平均0.4%的精度牺牲代价换得了数据采集和重构时间2/3的缩减,使彩色成像的效率有了较大提升。CFPM易于操作与推广,该方法不需要如交叠率、采样率、训练数据集等的其他要求。此外,CFPM可看作是基于物理模型的“无监督迁移学习”,但是相比于传统迁移学习,它无须迭代优化过程,这可能给未来的相关工作提供新的启示。

CFPM成像结果对比。(a,a1)4×/0.1NA物镜下低分辨率的彩色图像及其局部放大图;(b,b1)4×/0.1NA物镜绿光下高分辨率FPM重构的全视场及其局部放大图结果;(c)10×/0.3NA高倍率物镜下的真实情况;(d)将(a1)的彩色纹理信息传递给(b1)的结果。