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    A microscopia ptychográfica colorida de Fourier rápida de alto rendimento é promissora em patologia digital

    Resultados de esporângios em repouso corados. (uma, a1) Imagem do doador LR com todo o FOV de uma objetiva 4 × / 0,1NA e seu close-up. (b, b1) Imagem de recuperação de FPM sob o canal verde (515,0 nm) e seu close-up. (c) Verdade fundamental capturada por uma objetiva de 10 × / 0,3NA. (d) Resultados de coloração via CFPM. Crédito:Science China Press

    Na biomedicina, a observação precisa e eficiente de cortes patológicos é crucial na detecção da morfologia celular, análise patológica, e diagnóstico de doenças, que atua como a ponte entre a pesquisa fundamental e as aplicações clínicas. Por um lado, fatias patológicas são geralmente manchadas para reconhecimento específico, dado o fato de que os humanos são sensíveis às informações de cores e capazes de classificação de acordo com a cor. Por outro lado, A patologia digital que usa câmeras digitais para coletar fatias patológicas manchadas melhora a eficiência da imagem em comparação com a vista desarmada e reduz a supervisão e a contagem dupla. Contudo, existe uma compensação entre alta resolução (HR) e amplo campo de visão (FOV) na patologia digital, resultando em artefatos de digitalização e costura.

    Microscopia ptychographic de Fourier (FPM), inventado em 2013 por Zheng e Yang et al., é uma técnica de imagem computacional promissora que elimina esses artefatos na patologia digital e fornece um alto rendimento, compartilhando sua raiz com recuperação de fase óptica e radar de abertura sintética. Dada sua configuração flexível, desempenho sem varredura mecânica, e medições interferométricas, O FPM tem aplicações de sucesso em patologia digital e sistemas de imagens de slides inteiros.

    Atualmente, a patologia digital full-color convencional baseada em FPM ainda consome tempo por causa dos experimentos repetidos com comprimentos de onda triplos. Inspirado na combinação de cores, Profs. Uma panela, Baoli Yao, e Caiwen Ma no Instituto Xi'an de Óptica e Mecânica de Precisão (XIOPM), A Academia Chinesa de Ciências (CAS) relatou um método de colorização via transferência de cor denominado CFPM. O tempo de reconstrução é significativamente reduzido em 2/3 com o sacrifício da precisão de apenas 0,4%, o que representa um grande salto para a eficiência da colorização FPM em comparação com os métodos tradicionais. Além do mais, CFPM é fácil de operar e promover sem requisitos em termos de taxa de sobreposição, taxa de amostragem ou conjunto de dados de treinamento. O CFPM pode ser considerado um "aprendizado por transferência não supervisionado" com base em modelos físicos sem otimização iterativa, em contraste com o aprendizado por transferência tradicional. Isso pode fornecer novas idéias para trabalhos relacionados no futuro.

    Exemplos de aplicações futuras. Crédito:Science China Press

    Este trabalho foi publicado em Science China-Physics, Mecânica e Astronomia .

    Existem duas dificuldades técnicas:uma é como garantir a autenticidade da cor e a correção durante o processo de exibição; a outra é como garantir a precisão da transferência de cores enquanto melhora a eficiência. Portanto, a relação de mapeamento entre o espaço de cores CIE-XYZ e a exibição de diferentes espaços de cores é estabelecida; Diferentes esquemas de transferência de cores são comparados e o resultado mostra que é a melhor opção usar imagens coloridas de baixa resolução com o mesmo campo de visão das imagens de doadores. Também está provado que as imagens coloridas de baixa resolução usadas para transferência de cores têm informações de textura de cores suficientes.

    Falando do futuro aplicativo, Prof. An Pan, um dos autores correspondentes do artigo, disse:"Ao transferir informações de textura de cor verdadeira de baixa resolução de microscópios ópticos para microscópios eletrônicos, este método também nos esclarece que podemos tingir as cores verdadeiras para imagens em preto e branco de um microscópio eletrônico ".


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