荧光显微图像3D重建技术与应用 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

医学、生命科学、生物学等世界前沿科学研究领域，迫切需要以3D形式展现显微样本的结构细节，用新的视角和理念重新认识和分析人类正在努力探索的微观世界，这无疑对传统2D形式的显微光学成像系统提出了严峻的挑战。本书针对荧光显微图像理解、图像去噪、图像3D重建三个关键问题展开论述，在深入分析传统光学成像系统的成像机理、成像过程、成像模型和退化因素的基础上，介绍了光场、压缩感知和反卷积等基础理论，并确定了荧光显微样本密集2D截面图像栈(微观光场)的有效采集方案，提出了准确、鲁棒、高效的图像预处理以及3D重建方法，最终构建荧光显微样本3D重建原型演示系统，用于显微样本观察与分析，辅助研究人员获得正确的科学结论。本书内容具有前瞻性和挑战性，在显微样本科学研究、工业电子以及纳米技术等新兴技术领域中，具有重要的科学意义和实用价值

目录

前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景
1.3 显微镜成像原理
1.3.1 人眼的可见光范围
1.3.2 显微镜的基本成像原理
1.4 国内外显微样本3D立体成像发展与现状
1.4.1 波前重建显微镜方法
1.4.2 全息显微镜方法
1.4.3 共焦显微镜方法
1.4.4 CT显微镜方法
1.4.5 倾斜视角重建显微镜方法
1.4.6 基于微透镜阵列的显微镜方法
1.4.7 体视显微镜方法
1.4.8 荧光显微镜3D重建方法
1.5 本章小结
参考文献

第2章 荧光显微图像3D重建
2.1 引言
2.2 荧光显微图像3D重建方法的思路与优势
2.2.1 算法设计思路
2.2.2 荧光显微图像3D重建方法的优势
2.3 物理与统计模型
2.3.1 物理模型
2.3.2 统计模型
2.4 光场表示与性质
2.4.1 光场表示
2.4.2 微观光场性质
2.4.3 基于微观光场的几点讨论
2.5 荧光显微图像3D重建方法
2.5.1 近邻方法
2.5.2 线性方法
2.5 3非线性方法
2.5.4 统计方法
2.5.5 盲反卷积方法
2.6 本章小结
参考文献

第3章 荧光显微图像去噪算法研究
3.1 引言
3.2 偏微分方程
3.2.1 偏微分方程的概念
3.2.2 偏微分方程的特点
3.3 基于方向四阶偏微分方程的荧光显微图像去噪
3.3.1 方法介绍
3.3.2 评价方法
3.3.3 实验与讨论
3.4 基于四阶偏微分方程和对比度增强的荧光显微图像去噪
3.4.1 方法介绍
3.4.2 实验与讨论
3.5 本章小结
参考文献

第4章 2D荧光显微图像复原算法研究
4.1 引言
4.2 基于稀疏表示约束的2D荧光显微图像复原
4.2.1 基本理论知识
4.2.2 方法介绍
4.2.3 实验与讨论
4.3 基于Gabor小波分解和增益图约束的2D荧光显微图像复原
4.3.1 基本理论知识
4.3.2 方法介绍
4.3.3 实验与讨论
4.4 本章小结
参考文献

第5章 3D荧光显微图像重建算法研究
5.1 引言
5.2 基于各阶强度导数的荧光显微图像3D重建
5.2.1 基本理论知识
5.2.2 方法介绍
5.2.3 实验与讨论
5.3 基于空间变化点扩散函数的荧光显微图像3D重建
5.3.1 基本理论知识
5.3.2 方法介绍
5.3.3 实验与讨论
5.4 本章小结
参考文献

第6章 荧光显微图像显示与分析系统
6.1 引言
6.2 系统设计
6.3 系统功能实现
6.3.1 2D图像复原
6.3.2 3D图像重建
6.4 评价标准
6.5 本章小结
参考文献
彩图

精彩书摘

　　《荧光显微图像3D重建技术与应用》：
　　此外，共焦显微镜成本较高，一般需要数十万到上百万美元，导致该设备虽然已经出现了近30年，且能够应用于实际，但是仍1日无法广泛使用，只能局限在实验室使用。
　　1.4.4 CT显微镜方法
　　全息显微摄影术不仅记录了标本的信息，同时也记录了显微镜的内部结构，这严重限制了该技术的使用，而共焦显微镜虽然能够应用于实际，但是其昂贵的价格使其很难作为普及的实验工具，另外，共焦显微镜只限于荧光样本的观测，在很大程度上限制了其使用范围。
　　与共焦显微镜相比，CT（Computed—Tomography）显微镜是一种在价格上可以将其有效替代的产品，CT光学显微镜有两种系统可以实现其功能。
　　一种是直接将X射线CT技术应用于光学显微镜，可以通过在样本周围旋转显微镜系统，或显微镜系统固定不动，样本自转来实现。在该系统中，样本的空间尺寸要小于物镜的焦长或物镜与聚光镜之间的距离，以便样本能够在景深范围内旋转，因此，这种系统不能观察大尺寸的、可延展的或形状不固定的样本。图1.9为CT显微镜的坐标系系统。
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前言/序言

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