Automated phase unwrapping in digital holography with deep learning

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作者
Seonghwan Park,You-Hyun Kim,Inkyu Moon
出处
期刊:Biomedical Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:12 (11): 7064-7064 被引量:12
标识
DOI:10.1364/boe.440338
摘要

Digital holography can provide quantitative phase images related to the morphology and content of biological samples. After the numerical image reconstruction, the phase values are limited between −π and π; thus, discontinuity may occur due to the modulo 2π operation. We propose a new deep learning model that can automatically reconstruct unwrapped focused-phase images by combining digital holography and a Pix2Pix generative adversarial network (GAN) for image-to-image translation. Compared with numerical phase unwrapping methods, the proposed GAN model overcomes the difficulty of accurate phase unwrapping due to abrupt phase changes and can perform phase unwrapping at a twice faster rate. We show that the proposed model can generalize well to different types of cell images and has high performance compared to recent U-net models. The proposed method can be useful in observing the morphology and movement of biological cells in real-time applications.
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