M3D: A Benchmark Dataset and Model for Microscopic 3D Shape Reconstruction

稳健性(进化) 计算机科学 光学(聚焦) 人工智能 计算机视觉 水准点(测量) 特征提取 迭代重建 模式识别(心理学) 特征(语言学) 图像处理 编码(集合论) 图像(数学) 实体造型 三维重建 噪声数据 图像质量 算法 曲面重建
作者
Tao Yan,Yan Wang,Yuhua Qian,Jiangfeng Zhang,Feijiang Li,Peng Wu,Lu Chen,Jieru Jia,Xiaoying Guo
出处
期刊:IEEE transactions on image processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35: 181-193
标识
DOI:10.1109/tip.2025.3646889
摘要

Microscopic 3D shape reconstruction using depth from focus (DFF) is crucial in precision manufacturing for 3D modeling and quality control. However, the absence of high-precision microscopic DFF datasets and the significant differences between existing DFF datasets and microscopic DFF data in optical design, imaging principles and scene characteristics hinder the performance of current DFF models in microscopic tasks. To address this, we introduce M3D, a novel microscopic DFF dataset, constructed using a self-developed microscopic device. It includes multi-focus image sequences of 1,952 scenes across five categories, with depth labels obtained through the 3D TFT algorithm applied to dense image sequences for initial depth estimation and calibration. All labels are then compared and analyzed against the design values, and those with large errors are eliminated. We also propose M3DNet, a frequency-aware end-to-end network, to tackle challenges like shallow depth-of-field (DoF) and weak textures. Results show that M3D compensates for the limitations of macroscopic DFF datasets and extends DFF applications to microscopic scenarios. M3DNet effectively captures rapid focus decay and improves performance on public DFF datasets by leveraging superior global feature extraction. Additionally, it exhibits strong robustness even in extreme conditions. Dataset and code are available at https://github.com/jiangfeng-Z/M3D.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6应助sc采纳,获得10
刚刚
超级翠应助guoduan采纳,获得10
1秒前
1秒前
zcw关注了科研通微信公众号
1秒前
36456657应助可靠的又亦采纳,获得10
1秒前
1秒前
聪慧若风完成签到,获得积分10
1秒前
取个名儿吧完成签到,获得积分10
1秒前
领导范儿应助搞怪人雄采纳,获得10
1秒前
dddyrrrrr发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
freshfire完成签到,获得积分10
2秒前
干净盼山完成签到,获得积分10
2秒前
wanci应助dsds采纳,获得10
3秒前
顺心含之完成签到,获得积分20
3秒前
爱吃果冻的Di完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
hhh发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
打打应助椰椰豆沙采纳,获得10
3秒前
大导师发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
寒梅恋雪发布了新的文献求助10
5秒前
一头猪完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
雨碎寒江发布了新的文献求助10
6秒前
li关注了科研通微信公众号
6秒前
抹茶发布了新的文献求助10
6秒前
宋宋发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
可靠钢铁侠完成签到,获得积分10
7秒前
高灿完成签到 ,获得积分10
7秒前
丽儿发布了新的文献求助30
8秒前
Wri完成签到,获得积分10
8秒前
宋宋完成签到 ,获得积分10
8秒前
jzt12138发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5667772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4887765
关于积分的说明 15121847
捐赠科研通 4826643
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2584209
邀请新用户注册赠送积分活动 1538157
关于科研通互助平台的介绍 1496386