ПОВЫШЕНИЕ РАЗРЕШЕНИЯ В ОПТИЧЕСКОЙ МИКРОСКОПИИ С ПОМОЩЬЮ СУБПИКСЕЛЬНЫХ СДВИГОВ
В.И. Гужов, С.П. Ильиных, Е.В. Андрющенко, Д.С. Хайдуков
Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
vigguzhov@gmail.com
Ключевые слова: сверхразрешение, субпиксельный сдвиг, голография, преобразование Фурье, синтезированная апертура, дискретизация
Страницы: 110-116
Аннотация
В статье рассматривается новый метод повышения разрешения в оптической микроскопии методом пространственных субпиксельных сдвигов, т. е. сдвигов на некоторую величину, меньшую, чем разрешение, обеспечиваемое объективом. Разрешение оптических микроскопов определяется типом используемых объективов. Профессиональные микроскопы имеют набор микрообъективов с различным увеличением, которые монтируются на турели, содержащие несколько объективов. Иногда целесообразнее вместо набора микрообъективов использовать один объектив, если есть возможность обеспечить субпиксельные сдвиги. Повышение пространственного разрешения осуществляется с помощью аналитического выражения для спектра сгенерированных изображений. При этом спектр функции дополняется множителем, вид которого зависит от вида апертуры объектива. Для определения высокоразрешающих элементов необходимо разделить Фурье-спектр изображения, полученного из нескольких сдвинутых на субпиксельную величину изображений, на множитель, зависящий от выбранной апертуры. Этот множитель называется апертурной функцией. Апертурная функция определяется типом используемого объектива и может являться его паспортной величиной. В статье показан экспериментальный способ калибровки объектива (получение его апертурной функции) с низким разрешением (8×) на основе изображений, полученных с помощью объективов с большим разрешением (40×). Определив апертурную функцию, можно использовать один объектив с небольшим разрешением для получения изображений с любым разрешением менее разрешения выбранного объектива с большим разрешением (40×).
DOI: 10.15372/AUT20240112 |
