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由東北大學(xué)和大阪大學(xué)的研究人員開發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)可以在不移動觀察平面的情況下快速拍攝3D圖像，而移動觀察平面在傳統(tǒng)的激光掃描顯微鏡中是非常必要的。

使用激光掃描時的主要問題顯微鏡學(xué)因?yàn)?/span>3D成像是一個耗時的過程。它涉及重復(fù)的2D圖像采集，這需要觀察平面不斷變化。

通過以下方式實(shí)現(xiàn)的軸向分辨檢測波陣面光針顯微鏡工程。在不移動觀察平面的情況下快速獲取3D圖像的激光掃描顯微鏡技術(shù)可以加速各種研究和工業(yè)領(lǐng)域中的圖像獲取

研究人員開發(fā)的方法使用了一種激光，他們稱之為“光針”，它沿著軸向方向呈點(diǎn)狀拉長，并在激光掃描顯微鏡中用作照明源。一般來說，使用這種光針是一種常見的方法，可以產(chǎn)生深焦圖像，捕捉樣本的擴(kuò)展深度范圍而不會模糊。然而，該方法僅提供缺乏關(guān)于樣本的深度信息的2D圖像。

研究人員使用一種基于計(jì)算機(jī)生成全息術(shù)的技術(shù)，從而提出操縱從標(biāo)本發(fā)出的熒光信號。該團(tuán)隊(duì)操縱熒光信號的波前，根據(jù)其軸向位置橫向移動圖像位置。利用這種方法，可以以與2D光柵掃描的幀速率相等的速度捕獲3D體積圖像，這在基于點(diǎn)掃描的成像框架中極大地提高了3D體積成像的采集速度。

該系統(tǒng)根據(jù)光針在20米深度范圍內(nèi)的單次2D掃描構(gòu)建了一幅3D圖像。它還記錄了懸浮在水中的微米大小的珠子的動態(tài)運(yùn)動的3D視頻，據(jù)研究人員稱，這是現(xiàn)有的激光掃描顯微鏡很難實(shí)現(xiàn)的。

測試還實(shí)現(xiàn)了厚生物樣品的快速三維圖像采集，速度比傳統(tǒng)模式快10倍以上。研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)可以加快各種研究和工業(yè)領(lǐng)域的圖像獲取速度。在這些領(lǐng)域，3D圖像觀察和評估必不可缺。該小組計(jì)劃進(jìn)一步將所提出方法的適用性擴(kuò)展到小型化系統(tǒng)，目標(biāo)是將其用于實(shí)際應(yīng)用。

信息來源：PHOTONICS

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激光掃描顯微鏡方法實(shí)現(xiàn)快速三維成像