Trojrozměrná rekonstrukce obrazu v digitální holografické mikroskopii

Abstract

Tato práce se zabývá tématem 3D obrazové rekonstrukce v holografické mikroskopii, konkrétně technikou numerického přeostřování. Numerické přeostřování umožňuje za určitých podmínek korektně doostřit obraz vzorku, který se při snímání nacházel mimo předmětovou rovinu. Tato metoda byla známa pro případ použití koherentních zdrojů osvětlení. V práci je zobecněna do formy, ve které je použitelná i v zařízeních s obecným nekoherentním (plošným anebo nemonochromatickým) zdrojem osvětlení. Dalším bodem práce je teorie pokročilého zpracování hologramu, která umožňuje získat z jednoho hologramu i údaje o přesnosti naměřených dat, k jejichž získání by bylo třeba postupně sejmout větší množství hologramů. Obě dvě metody jsou úspěšně experimentálně ověřeny.This thesis deals with the topic of 3D image processing for digital holographic microscopy - numerical refocusing. This method allows to perform mathematically accurate defocus correction on image of a sample captured away from the sample plane and it was applicable only for images that were made made using coherent illumination source. It has been generalized to a form in which it is also applicable to devices that use incoherent (non-monochromatic or extended) illumination sources. Another presented achievement concerns hologram processing. The advanced hologram processing method enables obtaining more data mainly concerning precision of quantities from one hologram — normally, one would have to capture multiple holograms to get those. Both methods have been verified experimentally.