學(xué)實時多角度投影成像技術(shù)背景：定量生物成像需要在空間和時間上都滿足Nyquist采樣要求。然而，目前基于激光掃描和相機記錄的顯微鏡，不適合從三維的角度觀察快速變化的生物活動。因為這些活動變化之快，遠(yuǎn)超基于激光掃描和相機記錄顯微鏡的三維采集幀率。當(dāng)前不足：當(dāng)前的三維體積信息采集方式，通常是沿z軸序列記錄數(shù)十至數(shù)百個二維焦平面的數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的通過在一次柵格掃描或者一次曝光的時間內(nèi)同時記錄多個二維焦平面的方法，雖然可以提升1個數(shù)量級的三維體積信息采集幀率，但是通常以犧牲橫向分辨率為代價，并且還需要特殊的裝置，成像時也只有沿光軸一個方向的投影。對于稀疏分布的簡單生物樣品，一個方向投影是足夠的。但是對于復(fù) ...

分辨率的3D投影。全息將動態(tài)光場編碼為相位和振幅變化的干涉圖案，即全息圖。通過選擇照明光束，全息圖將入射光衍射成原始光場的準(zhǔn)確再現(xiàn)。重建的3D場景呈現(xiàn)準(zhǔn)確的單目和雙目深度線索(depth cues)，這是傳統(tǒng)的顯示手段難以同時實現(xiàn)的。然而，高效、實時地創(chuàng)建逼真的計算機生成全息圖(CGH)仍然是計算物理學(xué)中尚未解決的挑戰(zhàn)。其主要挑戰(zhàn)是對連續(xù)3D空間中的每個目標(biāo)點執(zhí)行菲涅耳衍射模擬所需的巨大算力要求。有效的菲涅耳衍射模擬極具挑戰(zhàn)性，目前通過用物理精度換取計算速度來解決。基于預(yù)先計算的元素條紋、多層深度離散化、全息立體圖、波前記錄平面(或者中間光線采樣平面)和僅水平/垂直視差建模的查找表等，采取手動 ...

行隨機輸入的投影。它由頻譜形狀的門控脈沖饋送，以從輸入中選擇時頻模式。通過將選通脈沖整形為選定基的所有模式，可以完全掃描基中的隨機輸入。如圖1所示，QPG 在兩組模式和之間實現(xiàn)分束操作，其中一種用戶選擇的輸入模式被轉(zhuǎn)換為輸出模式而所有其它模式都被傳輸。輸出模式中的光子檢測隨后將輸入狀態(tài)投影到模式上。 (2) 隨機壓縮層析。如圖2，攜帶未知狀態(tài)的信號與QPG相互作用，以便在第步中測量隨機選擇的基。這給出了一組與先前測量值相結(jié)合的相對頻率。所有測量基及其相應(yīng)的相對頻率隨后通過首先執(zhí)行最大似然估計以獲得物理概率進行數(shù)值處理，然后將結(jié)果置于信息完備鑒定(informational completene ...

ing)編碼投影獲取的光譜信息，然后計算復(fù)原光譜圖像，可以大幅降低所需要采集的光譜信息量。在這種情況下，可以從線性系統(tǒng)準(zhǔn)確估計光譜圖像，其感知矩陣表示隨機測量采集。目前已經(jīng)有數(shù)種基于折射的快照SI儀器，如編碼孔徑快照光譜成像儀(CASSI)、雙編碼高光譜成像儀(DCSI)、空間光譜編碼壓縮高光譜成像系統(tǒng)(SSCSI)、快照彩色壓縮光譜成像儀(SCCSI)、棱鏡掩模視頻成像光譜儀(PMVIS)和單像素相機光譜儀(SPCS)?；谡凵涔鈱W(xué)的儀器的有多種編碼策略。通用的方法是采用具有不透明或透明特征的黑白編碼孔徑，阻擋或讓光通過每個特定的空間點。因為相同的模式對所有光譜帶進行編碼，所以這種策略被稱為 ...

顯微鏡或光學(xué)投影層析、高分辨率核磁共振、多光束電子顯微鏡等。然而，對完整的成年人類器官實現(xiàn)光透明需要數(shù)月的時間，此時組織形態(tài)已經(jīng)發(fā)生了變化，且光片顯微鏡目前無法對完整狀態(tài)的整個器官進行成像。高分辨率核磁共振在離體人腦可實現(xiàn)100um每體素的分辨率，但是耗時約100小時，且無法實現(xiàn)細(xì)胞級分辨率。多光束電子顯微鏡可以提供從細(xì)胞到亞細(xì)胞尺度的人體組織圖像，但不能完成完整器官成像所需的體積采集。同步加速器X射線層析(synchrotron X-ray tomography,sCT)是一種很有前途的方法，可以在細(xì)胞水平上對整個人體器官進行成像。X 射線由于其穿透深度和波長短，本質(zhì)上適合于對不同長度尺度進 ...

的正交 z 投影。該堆棧通過漫反射背景 (DB) 減法算法運行，以消除相鄰線粒體之間的噪聲。顯示了具有高 DB (i) 的核周區(qū)域和具有低 DB (ii) 的層周區(qū)域的示例。c，參數(shù)探索方案通過高斯濾波器標(biāo)準(zhǔn)差和絕對閾值的組合進行迭代，并分析所得時間堆棧的連接組件在整個堆棧中的數(shù)量和大小的可變性。這會在參數(shù)下產(chǎn)生特定的z小值（白點）。d，高斯濾波器（右）以及強度和面積閾值應(yīng)用于堆棧以產(chǎn)生二值掩膜（左）。e，二進制掩膜與原始堆棧相乘以產(chǎn)生用于跟蹤的zui終堆棧。比例尺，全圖為 20 μm，特寫為 2 μm。（2）從a-e描述了根據(jù)前述線粒體已經(jīng)被分割出來的時間堆棧，利用質(zhì)心距離和形態(tài) ...

對輸出光子的投影測量(projective measurement)讀出。(1)基于張量網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)督機器學(xué)習(xí)。應(yīng)用基于糾纏的特征提取來使用單光子干涉測量實現(xiàn)基于張量網(wǎng)絡(luò)的、量子位高效的圖像分類器。主要步驟圖1所示。i、將分類圖像的所有數(shù)據(jù)映射到量子態(tài)，使用具有N(在文章中N=784個像素(特征))個特征的基于張量網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)督機器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練矩陣乘積態(tài)(matrix product state, MPS)分類器；ii、使用基于糾纏的優(yōu)化提取少量(a handful of)重要的特征；iii、構(gòu)建一個新的MPS，然后使用在步驟ii中獲得的特征進行訓(xùn)練，訓(xùn)練得到保留少量特征量子位的縮小(reduced) ...

和顯微物鏡的投影系統(tǒng)實現(xiàn)。入射光可以被DMD以高達(dá)9523Hz的速度調(diào)制。透鏡和顯微物鏡組成4f系統(tǒng)以縮小入射光束來打開超表面的不同空間通道(見圖2A)。氮化硅材料的吸收系數(shù)足夠小，因此它在可見光范圍接近透明，其折射率接近2，這遠(yuǎn)大于普通玻璃材料。因此氮化硅材料適合用于設(shè)計高效超表面。氮化硅納米柱的高度全為700nm，矩形晶格周期為500nm，半徑在90到188nm之間。納米柱的仿真使用有限差分時域(FDTD)法。選擇了6個合適的半徑加工，氮化硅納米硅的透射系數(shù)和相位響應(yīng)與在633nm時納米柱半徑的關(guān)系見圖2B。圖2C和D是加工結(jié)果的掃描電鏡圖像。圖2、動態(tài) SCMH 的實現(xiàn)?？潭葪l,1um實 ...

方程，并左乘投影算子[U][U]的轉(zhuǎn)置，在模態(tài)空間中zui后會得到非常簡單的對角矩陣方程組，其中每個方程（模態(tài)振子）相互正交且線性獨立（解耦的），如下所示\begin{bmatrix} \bar{m}_1 & & \\ &\bar{m}_2 & \\ & &\setminus \end{bmatrix}\begin{Bmatrix} \ddot{p}_1\\ \ddot{p}_2\\ \vdots \end{Bmatrix}+\begin{bmatrix} \bar{c}_1 & & \\ &\bar{c}_2 & ...

函數(shù)的幅值，投影沿著那個軸切開的面，我們能夠看到如圖2所示的圖形，它是投射自那個切片。這是我們在FFT分析儀中測量到的 – 頻響函數(shù)。并且我們可以看到只有一個獨立的變量\omegaω，用來描述那個函數(shù)。我們也可以注意到我們現(xiàn)在只有一條曲線，而不是一個描述系統(tǒng)傳遞函數(shù)的面。圖 2 – 系統(tǒng)傳遞函數(shù)（幅頻）及頻響函數(shù)所以現(xiàn)在我們有了一種手段，掌握這個頻響函數(shù)從何而來?，F(xiàn)在我想要描述曲面和系統(tǒng)傳遞函數(shù)面。嗯，這個面看上去像個有兩個柱子的帳篷，所以我想用這個跟一個婚禮做個類比，關(guān)于帳篷下的座椅安排。我們知道座椅安排有兩方 – 新娘和新郎（ji點和共軛ji點）?，F(xiàn)在你可以坐在任何一方，取決于你屬于婚禮聚 ...