Video-rate processing in tomographic phase microscopy of biological cells using CUDA

库达 计算机科学 帧速率 可视化 光学 干涉测量 投影(关系代数) 显微镜 相位恢复 计算机视觉 图像处理 像素 人工智能 傅里叶变换 计算机图形学(图像) 算法 物理 并行计算 图像(数学) 量子力学
作者
Gili Dardikman,Mor Habaza,Laura Waller,Natan T. Shaked
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:24 (11): 11839-11839 被引量:41
标识
DOI:10.1364/oe.24.011839
摘要

We suggest a new implementation for rapid reconstruction of three-dimensional (3-D) refractive index (RI) maps of biological cells acquired by tomographic phase microscopy (TPM). The TPM computational reconstruction process is extremely time consuming, making the analysis of large data sets unreasonably slow and the real-time 3-D visualization of the results impossible. Our implementation uses new phase extraction, phase unwrapping and Fourier slice algorithms, suitable for efficient CPU or GPU implementations. The experimental setup includes an external off-axis interferometric module connected to an inverted microscope illuminated coherently. We used single cell rotation by micro-manipulation to obtain interferometric projections from 73 viewing angles over a 180° angular range. Our parallel algorithms were implemented using Nvidia's CUDA C platform, running on Nvidia's Tesla K20c GPU. This implementation yields, for the first time to our knowledge, a 3-D reconstruction rate higher than video rate of 25 frames per second for 256 × 256-pixel interferograms with 73 different projection angles (64 × 64 × 64 output). This allows us to calculate additional cellular parameters, while still processing faster than video rate. This technique is expected to find uses for real-time 3-D cell visualization and processing, while yielding fast feedback for medical diagnosis and cell sorting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
微笑坤发布了新的文献求助10
刚刚
小赟发布了新的文献求助10
刚刚
tigger发布了新的文献求助20
1秒前
yyy发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Zhengzhang完成签到,获得积分10
1秒前
Owen应助聪明元蝶采纳,获得10
2秒前
周同庆完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI5应助sylnd126采纳,获得10
2秒前
无奈的山雁完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
3秒前
小炒肉完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
dhlswpu发布了新的文献求助10
4秒前
懒懒完成签到,获得积分10
5秒前
等待冬亦应助白桃味的夏采纳,获得20
5秒前
科目三应助彤彤万事通采纳,获得10
5秒前
5秒前
呃呃呃c应助大辉采纳,获得10
5秒前
6秒前
李明涵完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
Zhengzhang发布了新的文献求助10
8秒前
肥女姐姐完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
lucky发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
孙燕应助清晨的小鹿采纳,获得10
10秒前
hhh发布了新的文献求助10
10秒前
爆米花应助飞鸟采纳,获得10
11秒前
SYLH应助早日暴富采纳,获得10
11秒前
SYLH应助早日暴富采纳,获得10
11秒前
酷波er应助fe999采纳,获得20
12秒前
可爱的盼晴完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
廿廿发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
高分求助中
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Parallel Optimization 200
Deciphering Earth's History: the Practice of Stratigraphy 200
New Syntheses with Carbon Monoxide 200
Quanterion Automated Databook NPRD-2023 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3835693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3378029
关于积分的说明 10501900
捐赠科研通 3097669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1705937
邀请新用户注册赠送积分活动 820760
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 772260