Fig. 1. (a) Schema 3D di F3PM. (b) Carattere telecentrico e proprietà f‒θ di TL. Ottica biomedica Express (2020). DOI:10.1364/BOE.409952
La microscopia tticografica di Fourier (FPM) è una tecnica di imaging computazionale di recente sviluppo, che ha un'alta risoluzione e un ampio campo visivo (FOV). Però, a causa della minore efficienza luminosa dei LED fuori asse, il tempo di esposizione delle immagini in campo scuro deve essere esteso per migliorare il rapporto segnale/rumore delle immagini in campo scuro. Inoltre, effettuata dai fronti d'onda di illuminazione sferica dei LED, i vettori d'onda del full-FOV sono diversi.
Perciò, il full-FOV deve essere suddiviso in sottocampi e ricostruito in sequenza, e poi cucirli per ottenere immagini ad alta risoluzione a pieno campo visivo. È necessario sviluppare un nuovo metodo di illuminazione per fornire un'illuminazione ad onde piane con intensità uniforme e angoli diversi.
In uno studio pubblicato su Ottica biomedica Express , un gruppo di ricerca guidato dal Prof. MU Quanquan del Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics dell'Accademia Cinese delle Scienze ha realizzato una singola ricostruzione FPM full-FOV, che viene definita microscopia tticografica di Fourier a FOV completo (F 3 PM).
Questo nuovo metodo di illuminazione si ottiene combinando array di LED e lenti telecentriche.
Il ruolo dell'obiettivo telecentrico è quello di raccogliere i fronti d'onda dai LED e di collimarli in onde piane. Il carattere telecentrico e l'eccellente fronte d'onda piano dell'obiettivo telecentrico sono gli elementi chiave nella modulazione del fronte d'onda. L'eccellente fronte d'onda piano garantisce che i vettori d'onda siano gli stessi per il full-FOV e il processo di ricostruzione diventa più flessibile, quindi la dimensione della ricostruzione può essere maggiore, e anche la singola ricostruzione full-FOV può essere implementata.
Per FPM convenzionale, il processo di ricostruzione delle immagini full-FOV consiste in più ricostruzioni, correzione dell'intensità per diversi sottocampi e unione dell'immagine. Per soddisfare le esigenze di cucitura dell'immagine e correzione dell'intensità della luce, il tasso di sovrapposizione tra sottocampi adiacenti dovrebbe essere garantito del 30% o più.
Rispetto al convenzionale FPM, F
3
Il PM migliora le dimensioni della singola ricostruzione da 0.25μm
2
a 14,6 mm
2
, ed elimina le fasi di cucitura dell'immagine e ridondanza di calcolo. Senza questi passaggi, il processo di ricostruzione per immagini ad alta risoluzione full-FOV diventa più semplice. Basato sullo schema di luce multi-codifica e sulla modulazione del fronte d'onda dell'obiettivo telecentrico, la singola ricostruzione full-FOV consente l'imaging dinamico di FPM.