计算光学显微成像研究技术取得进展

近日，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