Fourier ptykografisk mikroskopi (FPM) är en nyligen utvecklad datoravbildningsteknik, som har högupplöst och brett synfält (FOV). Dock, på grund av den lägre ljuseffektiviteten hos lysdioderna utanför axeln, exponeringstiden för mörka fältbilder måste förlängas för att förbättra signal-till-bruset i mörka fältbilder. Dessutom, påverkas av de sfäriska belysningsvågorna på lysdioder, vågvektorerna för full-FOV är olika.

Därför, den fullständiga FOV måste delas in i underfält och rekonstrueras sekventiellt, och sy dem sedan för att få en full-FOV högupplösta bilder. Det är nödvändigt att utveckla en ny belysningsmetod för att ge planvågsbelysning med enhetlig intensitet och olika vinklar.

I en studie publicerad i Biomedicinsk Optik Express , en forskargrupp ledd av prof. MU Quanquan från Changchun Institute of Optics, Finmekanik och fysik från den kinesiska vetenskapsakademin realiserade en enda full-FOV-rekonstruktion FPM, som kallas full-FOV Fourier ptykografisk mikroskopi (F ³ PM).

Denna nya belysningsmetod uppnås genom att kombinera LED-array och telecentrisk lins.

Rollen för telecentrisk lins är att samla in vågfronterna från lysdioder och kollimera dem till plana vågor. Den telecentriska karaktären och den utmärkta plana vågfronten hos telecentriska linser är nyckelelementen i vågfrontsmodulering. Utmärkt plan vågfront garanterar att vågvektorerna är desamma för full-FOV och rekonstruktionsprocessen blir mer flexibel, därför kan rekonstruktionsstorleken vara större, och även den enda full-FOV-rekonstruktionen kan implementeras.

För konventionella FPM, Rekonstruktionsprocessen för full-FOV-bilder består av flera rekonstruktioner, intensitetskorrigering för olika delfält och bildsömmar. För att möta behoven av bildsömmar och ljusintensitetskorrigering, överlappningsgraden mellan angränsande delfält bör garanteras 30 % eller mer.

Jämfört med konventionella FPM, F ³ PM förbättrar storleken på enstaka rekonstruktion från 0,25μm ² till 14,6 mm ² , och eliminerar stegen med bildsömmar och beräkningsredundans. Utan dessa steg, rekonstruktionsprocessen för full-FOV högupplösta bilder blir enklare. Baserat på multikodande ljusschema och vågfrontsmodulering av telecentriskt objektiv, den enda full-FOV-rekonstruktionen möjliggör dynamisk avbildning av FPM.