Zobrazování v silně rozptylujícím prostředí pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu

Abstract

Zobrazování skrze rozptylující média je výzvou v biomedicínském výzkumu při pozorování biologických vzorků. Těmito vzorky jsou často nestacionární systémy fázových objektů, jako jsou buňky. Cílem této práce bylo analyticky popsat šíření světla v rozptylujících médiích a na základě těchto poznatků navrhnout algoritmus, který využívá výhod plynoucích z možnosti fázového zobrazování holografickým mikroskopem a je schopen rekonstruovat vzorek umístěný do rozptylujícího prostředí. Do navrženého iterativního algoritmu vstupují měření provedené v několika rovinách, z nichž je s využitím dekonvoluce rekonstruován vzorek pod rozptylující vrstvou v rámci několika desítek iterací.Imaging through scattering media presents a challenge in biomedical research when observing biological samples. These are often non-stationary phase objects like cells. The aim of this work was to analytically describe light propagation in scattering media and, based on this knowledge, propose an algorithm that leverages the advantages of phase imaging with a holographic microscope to reconstruct a sample placed within a scattering environment. The proposed iterative algorithm utilizes measurements taken in multiple planes, from which the sample beneath the scattering layer is reconstructed using deconvolution within several tens of iterations.