Smart Computational Imaging (SCI) Lab

智能计算成像实验室

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        光强传输衍射层析成像（Transportof Intensity Diffraction Tomography，TIDT）是计算光学成像领域中一种极具创新性的无标记三维显微成像技术。它突破了传统成像技术在分辨率、对比度和成像维度等方面的诸多限制。本小组专注于基于光强传方程的非干涉相位成像以及三维强度衍射层析成像技术研究。通过照明编码和孔径调控技术，充分利用细胞内部折射率分布差异所带来的天然内源性“染色剂”，从而实现对无标记透明样品的非侵入式、高分辨率三维成像。此外，还深入探讨深度学习技术在计算光学显微成像方向的应用，致力于探索围绕无标记三维显微成像的一系列新技术与新理论。

        区别于二维定量相位分布，通常更多地采用复折射率（Complex Refractive index），即空间介电常数来表征物体的三维光学属性分布。下图展示了未染色细胞样品的定量相位结果与三维折射率结果对比，利用定量相位成像技术恢复得到的相位结果实际上是待测样品三维折射率分布沿垂直于二维平面上的轴向投影信息（2.5D成像），并非物体内部真实的三维信息分布，且不具有轴向分辨能力。而利用衍射层析显微成像技术所恢复出来的是样品在三维体空间中的不同轴向位置的折射率信息分布（3D成像），具有轴向分辨与层析能力。因此，作为一种新型的三维显微成像工具——衍射层析显微成像技术的发展与应用成为了必然的趋势。

      本小组主要围绕基于光强传输的非干涉相位成与三维强度衍射层析显微成像，以及深度学习技术在计算光学显微成像中的应用等方向展开研究，并开发一系列围绕定量相位成像与三维衍射层析成像的显微镜仪器和配套软硬件算法平台等。

I. 无标记非干涉三维强度衍射层析

II. 基于光强传输的定量相位成像

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