时空关联超分辨率光学涨落成像

DOI：10.1209/0295-5075/125/20005 期刊：EPL (Europhysics Letters) 出版年份：2019 更新时间：2026-01-09 18:41:40

摘要： 我们描述了一种多模态超分辨率成像的新概念，该概念将超分辨率光学涨落成像（SOFI）中的累积量分析与将三维、光谱或其他信息印记到特殊点扩散函数（PSF）图案中的方法相结合。这一概念允许将多维或多模态信息编码到单个图像平面中，并通过对发射体涨落的适当时空相关性分析来提取这些信息。在此，我们发展了这一概念的通用理论，并展示了三维超分辨率成像的原理验证实验。

关键词： 光学涨落成像时空相关性超分辨率成像三维成像点扩散函数模式

作者： A. Purohit，W. Vandenberg，T. Dertinger，D. Wöll，P. Dedecker，J. Enderlein

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研究概述实验方案设备清单

研究目的

开发一种多模态超分辨率成像新概念，将SOFI的累积量分析与三维、光谱或其他信息印刻到PSF图案中相结合，从而实现从单幅图像平面编码和提取多维信息。

研究成果

stSOFI概念成功地将SOFI累积量分析与PSF编码相结合，实现了三维超分辨率成像（以量子点为示范）。该方法无需焦平面扫描即可提供光学切片和分辨率增强功能，并有望推广至光谱成像等其他模态。未来工作应优化波前整形器并拓展至高阶累积量分析。

研究不足

光学切片能力取决于比值a/σ（瓣间距与瓣直径之比），当该值低于约0.22时会出现性能下降。在极端方位角下PSF图案的形变会导致角度测定出现系统性偏差。动态范围h限制了轴向分辨率和成像深度，需要在分辨率与成像深度之间进行权衡。

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