LED-basiertes zeitvariantes Rauschmodell für die Fourier-Ptychografie-Mikroskopie

Die Fourier-Ptychografie-Mikroskopie (FPM) ist eine Technik zur Rekonstruktion eines hochauflösenden Bildes aus einer Reihe von niederauflösenden Bildern, die mit unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln aufgenommen wurden. Sie ist anfällig für Umgebungsgeräusche, Systemgeräusche und schwache Ströme bei der Aufnahme von Großwinkelbildern, insbesondere von Dunkelfeldbildern. Um das Rauschproblem effektiv anzugehen, schlagen wir einen adaptiven Entrauschungsalgorithmus basierend auf einem LED-basierten zeitvarianten Rauschmodell vor. Die Ergebnisse der leeren Objektträgerproben werden als Referenzwert für das Rauschen herangezogen, und durch die Analyse der Rauschverteilung stellen wir ein statistisches Modell für zeitvariantes Rauschen auf, das die Beziehung zwischen zeitlichem Rauschen und dem räumlichen Standort der LED beschreibt. Basierend auf diesem Modell werden die Gaussian-Entrauschungsparameter ausgewählt, um die Bilder an unterschiedlichen Standorten adaptiv zu entrauschen, mit denen hochauflösende Bilder rekonstruiert werden können. Im Vergleich zu anderen Methoden zeigen die experimentellen Ergebnisse, dass die vorgeschlagene Methode das Rauschen effektiv unterdrückt, mehr Bilddetails wiederherstellt, den Bildkontrast erhöht und bessere visuelle Effekte erzielt. Gleichzeitig spiegelt eine bessere objektive Bewertung auch die Vorteile der vorgeschlagenen Algorithmen wider.