Physics‐based learning with channel attention for Fourier ptychographic microscopy

傅里叶变换 相位恢复 泽尼克多项式 光学 人工神经网络 计算机科学 稳健性(进化) 人工智能 频道(广播) 波前 瞳孔功能 算法 计算机视觉 物理 小学生 电信 基因 量子力学 生物化学 化学
作者
Jizhou Zhang,Tingfa Xu,Jianan Li,Yuhan Zhang,Shenwang Jiang,Yiwen Chen,Jinhua Zhang
出处
期刊:Journal of Biophotonics [Wiley]
卷期号:15 (3) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/jbio.202100296
摘要

Fourier ptychographic microscopy (FPM) is a computational imaging technology for large field-of-view, high resolution and quantitative phase imaging. In FPM, low-resolution intensity images captured with angle-varying illumination are synthesized in Fourier space with phase retrieval approaches. However, system errors such as pupil aberration and light-emitting diode (LED) intensity error seriously affect the reconstruction performance. In this article, we propose a physics-based neural network with channel attention for FPM reconstruction. With the channel attention module, which is introduced into physics-based neural networks for the first time, the spatial distribution of LED intensity can be adaptively corrected. Besides, the channel attention module is used to synthesize different Zernike modes and recover the pupil function. Detailed simulations and experiments are carried out to validate the effectiveness and robustness of the proposed method. The results demonstrate that our method achieves better performance in high-resolution complex field reconstruction, LED intensity correction and pupil function recovery compared with the state-of-art methods. The combination with deep neural network structures like channel attention modules significantly enhance the performance of physics-based neural networks and will promote the application of FPM in practical use.

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
Sesenta1发布了新的文献求助10
1秒前
Orange应助000采纳,获得10
1秒前
等风来1234发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
舒心的菀完成签到,获得积分10
5秒前
创不可贴完成签到,获得积分10
5秒前
爆米花应助爱笑的尔芙采纳,获得10
6秒前
木本发布了新的文献求助10
6秒前
麦克雷发布了新的文献求助10
7秒前
枣木完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
小马甲应助tony_9_chan采纳,获得10
9秒前
13秒前
yiwangwuqian完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
liss发布了新的文献求助10
17秒前
君宝关注了科研通微信公众号
17秒前
qiu完成签到 ,获得积分10
20秒前
sagitar应助automan采纳,获得20
20秒前
jevon发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
巴啦啦能量完成签到,获得积分10
22秒前
浅枫发布了新的文献求助10
22秒前
7747完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI6.3应助awa606采纳,获得10
25秒前
25秒前
FashionBoy应助研友_8Y26PL采纳,获得10
26秒前
27秒前
Sen应助青春采纳,获得10
27秒前
lf发布了新的文献求助10
28秒前
LeimingDai发布了新的文献求助10
29秒前
无极微光应助SS是采纳,获得60
30秒前
FashionBoy应助徐雨采纳,获得10
30秒前
风移完成签到,获得积分10
31秒前
TogawaSakiko发布了新的文献求助10
33秒前
科研通AI6.2应助jevon采纳,获得10
34秒前
LeimingDai完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
liss完成签到,获得积分10
37秒前
苏荷完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7292723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8911672
关于积分的说明 18865574
捐赠科研通 6959732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209678
关于科研通互助平台的介绍 2379181
邀请新用户注册赠送积分活动 2185628