全內(nèi)反射熒光顯微(Total internal reflection fluorescence microscopy,TIRFM)成像技術(shù)以其特有的寬場(chǎng)方式照明,具有低光毒性,高信噪比的特點(diǎn),適合用于活細(xì)胞組織的生物動(dòng)力學(xué)研究。然而TIRFM成像技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的軸向分辨率仍屬于寬場(chǎng)范圍,為此,多角度全內(nèi)反射熒光顯微(Multi-angle Total internal reflection fluorescence microscopy,Multi-angle TIRFM)成像技術(shù)被提出,該技術(shù)通過(guò)改變激發(fā)光的入射角度,產(chǎn)生不同穿透深度的倏逝波,激發(fā)樣品成像,然后將多角度下采集到的圖像組成序列,構(gòu)建數(shù)學(xué)前向模型,使用ADMM(Alternating direction method of multipliers,ADMM)算法重構(gòu)出樣品的三維結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)軸向超分辨。本論文基于Multi-angle TIRFM成像技術(shù),針對(duì)現(xiàn)有ADMM重構(gòu)算法對(duì)參數(shù)選擇要求嚴(yán)格的問(wèn)題,提出一種改進(jìn)算法,命名為r-ADMM(relaxed-Alternating direction method of mul...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 熒光顯微成像
        1.1.2 衍射極限
        1.1.3 超分辨熒光顯微成像技術(shù)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的來(lái)源及主要工作
2 全內(nèi)反射熒光顯微成像原理及技術(shù)
    2.1 全內(nèi)反射熒光顯微成像基本原理
        2.1.1 基本原理
        2.1.2 TIRFM成像技術(shù)分類
    2.2 多角度全內(nèi)反射熒光顯微成像
        2.2.1 系統(tǒng)原理
        2.2.2 數(shù)學(xué)前向模型
        2.2.3 逆問(wèn)題求解
            2.2.3.1 對(duì)偶上升法
            2.2.3.2 增廣拉格朗日乘子法
            2.2.3.3 ADMM算法
            2.2.3.4 PPXA算法
    2.3 本章小結(jié)
3 成像系統(tǒng)及軸向超分辨的算法實(shí)現(xiàn)
    3.1 顯微成像系統(tǒng)
    3.2 軸向超分辨的算法實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 圖像形態(tài)學(xué)處理
            3.2.1.1 膨脹與腐蝕
            3.2.1.2 開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算
            3.2.1.3 頂帽變換和底帽變換
        3.2.2 重構(gòu)深度圖像
            3.2.2.1 r-ADMM算法重構(gòu)深度圖像
            3.2.2.2 r-ADMM算法仿真模擬微管實(shí)現(xiàn)軸向超分辨
    3.3 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析
    4.1 細(xì)胞組織樣品圖像軸向超分辨的實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 不同算法重構(gòu)三維圖像
        4.1.2 r-ADMM算法收斂速度分析與對(duì)比
    4.2 活細(xì)胞線粒體軸向超分辨的實(shí)現(xiàn)
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3782448