基于正交輪廓提取的相位體三維形態(tài)快速重建
發(fā)布時(shí)間:2023-05-18 21:54
細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其生長(zhǎng)活動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān),因而細(xì)胞的形態(tài)學(xué)研究一直是生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科關(guān)注的重點(diǎn)之一。而大多數(shù)細(xì)胞都是無(wú)色透明的相位物體,難以經(jīng)由傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡直接成像。定量相位顯微技術(shù)可將光波中非直接可見(jiàn)的相位信息調(diào)制為易于觀測(cè)和采集的振幅信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相位物體三維形態(tài)的無(wú)損觀察。但是在相移信息中,由于折射率分布和物理厚度的耦合,樣品形態(tài)信息并非直接可見(jiàn),需要借助重建算法才能獲得。目前基于樣本相位信息進(jìn)行形態(tài)重建的研究已取得了很多成果,例如相位顯微斷層掃描技術(shù)、熵層析重建方法等。但是大多數(shù)方法或是實(shí)驗(yàn)設(shè)備復(fù)雜成本較高或是耗時(shí)較長(zhǎng),尚不能滿足需要快速識(shí)別分類的檢測(cè)需求,因而相位體形態(tài)的快速重建還有待進(jìn)一步研究。正是基于這樣的背景,本文探究了從相位信息快速重建樣品三維形態(tài)的方法。本文通過(guò)相位成像實(shí)驗(yàn)分析了基于梯度計(jì)算反演樣品表面形貌特征的方法的優(yōu)點(diǎn)和不足,從相位函數(shù)的物理意義出發(fā),指出了在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相位體三維結(jié)構(gòu)定量重建的關(guān)鍵因素。進(jìn)而基于兩幅相互正交的相位圖提出了一種快速提取樣品輪廓三維信息的方法。該方法從兩幅相位圖中分別獲取樣品在相應(yīng)入射...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 定量相位成像技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 三維形態(tài)重建方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 相位體表面形態(tài)特征的梯度提取法及其分析
2.1 基于梯度算子的形態(tài)特征提取
2.1.1 梯度提取算法的基本原理及流程
2.1.2 均勻介質(zhì)樣品表面形態(tài)提取實(shí)驗(yàn)
2.2 梯度算子形態(tài)特征提取算法不足分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于正交相位分布的物理厚度信息獲取
3.1 基于正交相位分布的樣品輪廓提取算法
3.1.1 兩組正交入射光投影面上的樣品邊界獲取
3.1.2 投影面上結(jié)構(gòu)邊界的三維坐標(biāo)獲取
3.2 不同結(jié)構(gòu)類型的相位體空間輪廓提取示例
3.2.1 同心異質(zhì)相位體輪廓提取
3.2.2 偏心異質(zhì)相位體輪廓提取
3.3 聚苯乙烯微球輪廓提取的實(shí)驗(yàn)研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于輪廓提取的樣品亞結(jié)構(gòu)三維形貌反演
4.1 相位體各介質(zhì)厚度三維定量分布獲取流程
4.2 不同結(jié)構(gòu)特征的樣品形態(tài)反演示例
4.2.1 同心異質(zhì)樣品的三維結(jié)構(gòu)反演
4.2.2 偏心異質(zhì)樣品的三維結(jié)構(gòu)反演
4.3 聚苯乙烯微球的形態(tài)反演實(shí)例
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章
在讀期間其他成果
本文編號(hào):3819068
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 定量相位成像技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 三維形態(tài)重建方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 相位體表面形態(tài)特征的梯度提取法及其分析
2.1 基于梯度算子的形態(tài)特征提取
2.1.1 梯度提取算法的基本原理及流程
2.1.2 均勻介質(zhì)樣品表面形態(tài)提取實(shí)驗(yàn)
2.2 梯度算子形態(tài)特征提取算法不足分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于正交相位分布的物理厚度信息獲取
3.1 基于正交相位分布的樣品輪廓提取算法
3.1.1 兩組正交入射光投影面上的樣品邊界獲取
3.1.2 投影面上結(jié)構(gòu)邊界的三維坐標(biāo)獲取
3.2 不同結(jié)構(gòu)類型的相位體空間輪廓提取示例
3.2.1 同心異質(zhì)相位體輪廓提取
3.2.2 偏心異質(zhì)相位體輪廓提取
3.3 聚苯乙烯微球輪廓提取的實(shí)驗(yàn)研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于輪廓提取的樣品亞結(jié)構(gòu)三維形貌反演
4.1 相位體各介質(zhì)厚度三維定量分布獲取流程
4.2 不同結(jié)構(gòu)特征的樣品形態(tài)反演示例
4.2.1 同心異質(zhì)樣品的三維結(jié)構(gòu)反演
4.2.2 偏心異質(zhì)樣品的三維結(jié)構(gòu)反演
4.3 聚苯乙烯微球的形態(tài)反演實(shí)例
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
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