斑点照明在光声显微镜中被证明是有用的
发布时间：2023-03-22 08:00:00 阅读数： 313
出于对光声显微镜扫描方法的限制，由格勒诺布尔阿尔卑斯大学的Emmanuel Bossy监督的一个国际小组利用已知和未知的斑点图案进行了结构化照明的实验。他们的一个实验首次展示了通过扩散器使用盲目的结构化照明进行光声成像。
该小组的研究发表在《智能计算》上。
该研究文章得出结论："光声显微镜可以利用许多最初为纯光学方法（如荧光显微镜）开发的结构化照明方法，只需用声学检测取代光检测"。
结构化照明的一种类型是斑点照明，它看起来就像它的声音一样。斑点照明属于一类照明模式，看起来是随机的，但可以用统计学来描述。它可以使用比产生其他类型的结构化照明所需的空间光调制器更便宜和更灵活的设备来产生。
在生物医学应用中，斑点照明有两个优点。一个是分散，从而减少照明的强度，可以减少对目标组织的损害。另一个是，如果样本足够稀疏，可以更快地收集必要的测量。
一些用于微创内窥镜手术的设备产生自己的斑点照明。以前的研究建议利用这种照明，并且用荧光显微镜证明了这一原理，但没有用光声显微镜。
作者希望随着声学探测器变得更加敏感，看到光声显微镜领域的更多研究。
在一组实验中，作者使用三种不同的流行方法来重建使用斑点照明模式创建的光声图像。他们在每个实验装置中使用了相关方法、伪逆方法和压缩传感方法。
在一个装置中，他们使用了一个光学扩散器来创建斑点图案。在另一个实验中，他们使用了一根多模光纤，上面附着一个特殊的光纤传感器。在这两个装置中，他们校准了设备以收集可用于重建图像的数据。
在另一组实验中，作者依靠一种被称为光学记忆效应的现象，这使得他们能够在不首先校准设备的情况下重建图像。作者认为他们的盲目结构照明光学扩散器设置所产生的图像是同类中的第一个。
光声成像，也叫光声成像，是一种测量光聚焦在目标上时目标发出的声音的技术。光线加热目标，导致暂时的尺寸增加，产生声波。
光声显微镜的扫描实现需要一个传感器以直接的顺序观察目标的每个部分。这种方法的一个缺点是，它可能需要很长的时间。因此，研究人员将目光投向了光学显微镜，以寻找在声学领域可能也能很好工作的更有效的方法。
在光学显微镜中，替代扫描的方法被称为单像素成像、幽灵成像、结构化照明或结构化检测。与扫描方法相比，这些方法的共同点是采用更复杂的空间采样策略，需要在采集数据后进行图像重建。以前的研究提出并证明了这种光学显微镜方法也可用于光声显微镜。
参考资料
Antonio M. Caravaca-Aguirre et al, Single-Pixel Photoacoustic Microscopy with Speckle Illumination, Intelligent Computing (2023). DOI: 10.34133/icomputing.0011
