《動態數字全息顯微折射率斷層成像關鍵技術研究》是依託浙江師範大學，由馬利紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：動態數字全息顯微折射率斷層成像關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬利紅
- 依託單位：浙江師範大學
項目摘要,結題摘要,
數字全息顯微斷層術是一種高解析度的安全無損的折射率斷層成像技術，目前影響其套用的最關鍵的問題是成像速度問題。制約成像速度的關鍵因素是需要均勻採集各個角度的全息圖和隨之產生的大量的數據處理。本項目針對這一關鍵問題展開研究，建立適用於少量視角並有限角度數字全息顯微數據的快速準確的混合疊代重建算法；構建樣品角度轉動和合成孔徑技術、不同波長相位像疊加消散斑技術相結合的記錄少量視角並有限角度顯微全息圖的實驗裝置，最佳化光路的結構參數，研究像質最佳化的方法，獲取高解析度各向同性的折射率斷層重建像；充分利用現有的高速成像設備和計算機控制技術，對成像系統進行整體設計，通過快速記錄、快速控制、快速計算，以達到準實時的動態數字全息顯微折射率斷層成像。本項目的成功實施，有望突破數字全息顯微折射率斷層成像技術的現有水平，為生命科學、臨床醫學、新材料、生物技術、藥學等高新技術的發展提供先進安全的檢測技術和研究工具。
數字全息顯微斷層術是一種高解析度的安全無損的折射率斷層成像技術，目前影響其套用的最關鍵的問題是成像速度問題。制約成像速度的關鍵因素是需要均勻採集各個角度的全息圖和隨之產生的大量的數據處理。本項目針對如何實現動態數字全息顯微折射率斷析成像展開理論和技術研究，根據研究計畫，在充分研究了數字全息顯微折射率斷層成像基本原理、基本算法及實驗實現的基礎上，實現了基於濾波反投影重建算法的數字全息顯微斷層成像和基於樣品先驗知識的傅立葉衍射映射正約束疊代重建算法的高精度數字全息顯微斷層成像。之後，深入地研究了制約數字全息顯微斷層成像動態實現的關鍵因素，研究了少量角度數據數字全息顯微斷層重建的算法，提出了基於代數疊代和正約束相結合的少量投影重建算法，提出了基於頻域的衍射正則疊代算法，實現了少量角度數據的折射率三維成像，少量角度數據重建克服了記錄360度視角散射場的時間限制。此外，在重建過程中，相位解包裹是影響獲取數字全息顯微相點陣圖速度的重要因素，提出了一種用於數字全息顯微全息圖的可靠度導向快速相位展開算法，使每幀全息圖的復振幅像重建速度大大提高。在理論研究和技術研究的基礎上，我們建立了數字全息顯微斷層成像實驗系統，並對系統參數進行了最佳化，以獲取高質量的數字全息顯微相點陣圖；編寫了系統軟體，實現了快速記錄、快速控制、快速計算；展開了大量的實驗研究，取得了可靠的實驗結果，將少量角度數據數字全息顯微斷層成像理論和技術得到了有效地實施。 已經發表論文12篇，其中包括SCI論文5篇，EI論文7篇；授權發明專利2項，申請發明專利1項，授權實用新型專利1項，授權軟體著作權2項。
