Smart Computational Imaging (SCI) Lab

智能计算成像实验室

同时实现大视场、高分辨率、定量相位、衍射层析测量是光学显微技术的一项发展目标，而采用常规的光学显微系统显然难以应对这一挑战，因此迫切需要引入新概念、新理论、新方法来推动光学显微技术的变革。在诸多计算光学显微成像技术中，为了同时实现大视场和高分辨率的显微成像，近年来发展出一个非常具有代表性的新方法，那就是傅立叶叠层成像技术（Fourier ptychographic microscopy，简称FPM）。傅立叶叠层成像技术是2013年发展出的一种新型大视场高分辨率定量相位计算显微成像技术，该方法整合了相位恢复和合成孔径的思想。与其他相位恢复方法相似，傅立叶叠层成像技术的处理过程也是根据空域中记录的光强信息和频域中某种固定的映射关系来进行交替迭代的，特别的是该技术借用了空域叠层成像的思想。由于傅立叶叠层成像技术能够同时实现大视场高分辨率成像和定量相位显微成像，所以具有极其突出的性能优势和非常广阔的发展前景。

            LED scanning             Captured images        Recovered spectrum         Recovered image

Comparison of conventional microscopy and REFPM

See below 300nm using 10X objective lens

Annular illumination based FPM (AIFPM)

Long-term phase imaging of HeLa cells across 51 hours

AO-QPI based on AIFPM

Long-term phase imaging of HeLa cells across 51 hours

High-resolution QPI (HR-QPI)

High-resolution phase imaging of live cells

Fourier ptychographic diffraction tomography (FPDT)

3D reconstruction of unstained HeLa cells (~4000 cells inside the FOV)