基于正交轮廓提取的相位体三维形态快速重建

发布时间：2023-05-18 21:54

　　细胞是生物体结构和生命活动的基本单位。细胞的形态结构与其生长活动状态密切相关,因而细胞的形态学研究一直是生命科学、临床医学等学科关注的重点之一。而大多数细胞都是无色透明的相位物体,难以经由传统光学显微镜直接成像。定量相位显微技术可将光波中非直接可见的相位信息调制为易于观测和采集的振幅信息,从而实现对相位物体三维形态的无损观察。但是在相移信息中,由于折射率分布和物理厚度的耦合,样品形态信息并非直接可见,需要借助重建算法才能获得。目前基于样本相位信息进行形态重建的研究已取得了很多成果,例如相位显微断层扫描技术、熵层析重建方法等。但是大多数方法或是实验设备复杂成本较高或是耗时较长,尚不能满足需要快速识别分类的检测需求,因而相位体形态的快速重建还有待进一步研究。正是基于这样的背景,本文探究了从相位信息快速重建样品三维形态的方法。本文通过相位成像实验分析了基于梯度计算反演样品表面形貌特征的方法的优点和不足,从相位函数的物理意义出发,指出了在此基础上进行相位体三维结构定量重建的关键因素。进而基于两幅相互正交的相位图提出了一种快速提取样品轮廓三维信息的方法。该方法从两幅相位图中分别获取样品在相应入射...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 定量相位成像技术研究现状
        1.2.2 三维形态重建方法研究现状
    1.3 本文主要内容及创新点
第二章 相位体表面形态特征的梯度提取法及其分析
    2.1 基于梯度算子的形态特征提取
        2.1.1 梯度提取算法的基本原理及流程
        2.1.2 均匀介质样品表面形态提取实验
    2.2 梯度算子形态特征提取算法不足分析
    2.3 本章小结
第三章 基于正交相位分布的物理厚度信息获取
    3.1 基于正交相位分布的样品轮廓提取算法
        3.1.1 两组正交入射光投影面上的样品边界获取
        3.1.2 投影面上结构边界的三维坐标获取
    3.2 不同结构类型的相位体空间轮廓提取示例
        3.2.1 同心异质相位体轮廓提取
        3.2.2 偏心异质相位体轮廓提取
    3.3 聚苯乙烯微球轮廓提取的实验研究
    3.4 本章小结
第四章 基于轮廓提取的样品亚结构三维形貌反演
    4.1 相位体各介质厚度三维定量分布获取流程
    4.2 不同结构特征的样品形态反演示例
        4.2.1 同心异质样品的三维结构反演
        4.2.2 偏心异质样品的三维结构反演
    4.3 聚苯乙烯微球的形态反演实例
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的文章
在读期间其他成果



本文编号：3819068