High-quality multi-wavelength lensfree microscopy based on nonlinear optimization

计算机科学 噪音(视频) 显微镜 相位恢复 光学 反问题 显微镜 波长 人工智能 计算机视觉 物理 图像(数学) 傅里叶变换 数学 量子力学 数学分析
作者
Cheng Guo,Feilong Zhang,Yong Geng,Xingchi Kan,Jiubin Tan,Shutian Liu,Zhengjun Liu
出处
期刊:Optics and Lasers in Engineering [Elsevier BV]
卷期号:137: 106402-106402 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.optlaseng.2020.106402
摘要

In multi-wavelength lensfree microscopy (MWLM), a laser source is usually replaced with a light-emitting diode for a low-cost and portable configuration. However, the trade-off between noise suppression and resolution enhancement puts a challenging issue for high-quality imaging. Here we propose a noise-robust multi-wavelength phase retrieval to increase the stability of MWLM. To solve the inverse problem of phase retrieval, we derive an optimization procedure to iteratively minimize the data fidelity and impose a total variation term for noise suppression. The experimental results of resolution target, stained human goblet cell, and label-free microglia cell demonstrate that our method could hold a better noise tolerance without the loss of imaging resolution. We believe that our method will become a powerful tool for a resources-limited scene.
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