A microscopia ptychographic de Fourier (FPM) é uma técnica de imagem computacional e imagem de fase quantitativa (QPI). Ele aborda com eficácia o trade-off entre resolução e campo de visão (FOV) na microscopia convencional. Ele pode obter uma imagem em gigapixel sem varredura mecânica e tem sido aplicado em patologia digital nos últimos anos.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Yao Baoli do Instituto Xi'an de Óptica e Mecânica de Precisão (XIOPM) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) revisou os avanços recentes em FPM, incluindo a implementação de imagem de fase quantitativa de alta precisão, imagem de alto rendimento, imagem de alta velocidade, imagem tridimensional, dissociação de estado misto, e introduziu aplicações biomédicas.

O estudo foi publicado em Relatórios de progresso em física em 18 de agosto.

O Prof. Yao e seus colaboradores desenvolveram uma série de métodos para implementar FPM de alta precisão de forma estável e eficiente desde 2014, envolvendo a solução para a intensidade de iluminação LED irregular, métodos de pré-processamento de dados para suprimir ruídos, algoritmo de calibração do sistema (SC-FPM) e a solução para o efeito de vinheta.

Neste estudo, os pesquisadores forneceram um roteiro abrangente de microscopia, os princípios fundamentais, vantagens, e desvantagens das técnicas de imagem existentes, e os papéis significativos que o FPM desempenha no desenvolvimento da ciência. Eles também revelaram a conexão interna entre o FPM e a microscopia de iluminação estruturada (SIM).

Em termos de FPM de alta resolução, eles propuseram resolução de sub-comprimento de onda FPM (SRFPM) com condensadores digitais hemisféricos, atingir uma objetiva de 4 × / 0,1NA com o desempenho de imagem final eficaz de 1,05 NA a uma resolução de 244 nm com o comprimento de onda incidente de 465 nm através de um amplo FOV de 14,60 mm2 e uma profundidade de campo (DOF) de 300 μm .

Os pesquisadores também discutiram os problemas desafiadores e futuras aplicações do FPM. O FPM pode ser estendido a um tipo de estrutura para lidar com a perda de fase e os limites do sistema no sistema de imagem. Esse insight pode ser usado facilmente em imagens speckle, imagens incoerentes para imagens de retina, imagem de fluorescência com FOV grande, etc.

"Acreditamos que esta revisão pode fornecer uma visão crítica para avanços futuros no estudo e nas aplicações do FPM, "disse o Dr. Pan An, o primeiro autor do estudo.