共路离轴数字全息显微术及对活细胞定量成像与动态细节显示

本项目以数字全息显微术在活细胞形态表征与动态监测中的应用为基本背景，以消除散斑噪声和提高光路稳定性为切入点，并以提高位相测量的实时性与准确性为基本目标，对数字全息显微中的几个关键问题进行研究。提出了综合运用多种先进手段和技术，多途径、多角度地解决数字全息显微中的重点、难点问题，力图在活细胞位相测量精度及图像显示清晰度等方面取得突破。构建了由短相干光源、聚光器、显微物镜和4f系统构成的显微放大及由光栅和4f系统构成的离轴共路干涉两部分组成的像面数字全息记录系统，以获得具有高信噪比、高稳定性、高放大倍率及大信息容量等特性的高质量全息图。通过一系列高精准位相重建技术，实现具有高分辨率、高信噪比、高准确性的位相再现。结合微分图像对比增强技术，提高细胞细节显示能力并对其变化过程进行动态显示。运用本项目提供的技术既可以对细胞内毫秒量级的超快过程进行实时记录与再现，也可对长达数天的变化过程进行准确监测。

本项目以数字全息显微术在活细胞形态表征与动态监测中的应用为基本背景，以消除散斑噪声和提高光路稳定性为切入点，并以提高位相测量的实时性与准确性为基本目标，对数字全息显微中的几个关键问题进行了研究。提出了综合运用多种先进手段和技术，多途径、多角度地解决数字全息显微中的重点、难点问题，力图在活细胞位相测量精度及图像显示清晰度等方面取得突破。构建了由短相干光源、聚光器、显微物镜和4f系统构成的显微放大及由光栅和4f系统构成的离轴共路干涉两部分组成的数字全息记录系统，获得了具有高信噪比、高稳定性及大信息容量等特性的高质量全息图。通过一系列高精准位相重建技术，实现了具有高分辨率、高信噪比、高准确性的位相再现。结合微分图像对比增强技术，研究了提高细胞细节显示能力并对其变化过程进行动态显示的方法。运用本项目提供的技术既可以对细胞内毫秒量级的超快过程进行实时记录与再现，也可对长达数天的变化过程进行准确监测。