Deep learning-based point-scanning super-resolution imaging

计算机科学 像素 帧(网络) 人工智能 点(几何) 分辨率(逻辑) 时间分辨率 计算机视觉 帧速率 噪音(视频) 图像分辨率 图像(数学) 光学 物理 电信 数学 几何学
作者
Linjing Fang,Fred Monroe,Sammy Weiser Novak,Lyndsey M. Kirk,Cara R. Schiavon,Seungyoon B. Yu,Tong Zhang,Melissa Wu,Kyle Kastner,Alaa Abdel Latif,Zijun Lin,Andrew Shaw,Yoshiyuki Kubota,John M. Mendenhall,Zhao Zhang,Gülçin Pekkurnaz,Kristen M. Harris,Jeremy Howard,Uri Manor
出处
期刊:Nature Methods [Springer Nature]
卷期号:18 (4): 406-416 被引量:125
标识
DOI:10.1038/s41592-021-01080-z
摘要

Point-scanning imaging systems are among the most widely used tools for high-resolution cellular and tissue imaging, benefiting from arbitrarily defined pixel sizes. The resolution, speed, sample preservation and signal-to-noise ratio (SNR) of point-scanning systems are difficult to optimize simultaneously. We show these limitations can be mitigated via the use of deep learning-based supersampling of undersampled images acquired on a point-scanning system, which we term point-scanning super-resolution (PSSR) imaging. We designed a ‘crappifier’ that computationally degrades high SNR, high-pixel resolution ground truth images to simulate low SNR, low-resolution counterparts for training PSSR models that can restore real-world undersampled images. For high spatiotemporal resolution fluorescence time-lapse data, we developed a ‘multi-frame’ PSSR approach that uses information in adjacent frames to improve model predictions. PSSR facilitates point-scanning image acquisition with otherwise unattainable resolution, speed and sensitivity. All the training data, models and code for PSSR are publicly available at 3DEM.org. Point-scanning super-resolution imaging uses deep learning to supersample undersampled images and enable time-lapse imaging of subcellular events. An accompanying ‘crappifier’ rapidly generates quality training data for robust performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
sdahjjyk发布了新的文献求助10
3秒前
az发布了新的文献求助10
5秒前
研友_LBRPOL完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
思源应助sdahjjyk采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助归燕采纳,获得10
12秒前
悦耳小懒猪完成签到 ,获得积分20
12秒前
zhangmeimei完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
默默幼南完成签到,获得积分10
17秒前
林林发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
25秒前
25秒前
单纯糖豆发布了新的文献求助20
26秒前
Jotaro完成签到,获得积分10
26秒前
susu发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
27秒前
27秒前
27秒前
默默的井完成签到,获得积分10
28秒前
汉堡包应助奋斗天德采纳,获得10
29秒前
29秒前
Tingzhuo完成签到,获得积分10
29秒前
sxy发布了新的文献求助10
30秒前
NPC发布了新的文献求助10
31秒前
捡了小猫名为苍狗完成签到,获得积分10
32秒前
sdahjjyk发布了新的文献求助10
32秒前
七月发布了新的文献求助10
33秒前
归燕发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
NPC完成签到,获得积分0
38秒前
单纯糖豆完成签到,获得积分10
42秒前
mitu完成签到 ,获得积分10
44秒前
bella完成签到,获得积分10
46秒前
46秒前
完美世界应助归燕采纳,获得10
46秒前
CipherSage应助清脆的书桃采纳,获得10
47秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3136151
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787065
关于积分的说明 7780419
捐赠科研通 2443217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298945
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625294
版权声明 600870