MScU-Net para la resolución simultánea del desempaquetado de fase holográfica y aberraciones

YAN Liping ,  

MIAO Xiaozhe ,  

HUANG Liu ,  

摘要

La recuperación de fase en microscopía holográfica digital enfrenta un doble desafío: errores de desempaquetado causados por el ruido y distorsión de fase introducida por aberraciones. Los métodos existentes de procesamiento por etapas presentan limitaciones inherentes en eficiencia computacional y propagación de errores, por lo que es urgente desarrollar un nuevo paradigma de resolución simultánea. Para ello, se propone un método de recuperación de fase holográfica digital basado en una red U-Net multicanal multispectral (MScU-Net). Esta red, dentro de la arquitectura ResU-Net, incorpora un mecanismo de atención multicanal multispectral potenciado por Transformer, logrando mediante un mapeo no lineal de extremo a extremo la resolución simultánea del desempaquetado de fase y compensación de aberraciones directamente a partir de datos de fase empaquetada ruidosos y distorsionados. Los resultados experimentales muestran que MScU-Net presenta ventajas significativas en la recuperación de fase, con una relación señal a ruido pico PSNR de 29.82 dB y una similitud estructural SSIM mantenida en 0.96; la desviación estándar del ruido en área de fondo (0.0004~0.0030 rad) se reduce entre 82.6% y 95.8% en comparación con el mejor método de referencia; el sesgo sistemático en la altura medida del escalón es ≤ 3.74%, y la fluctuación local de medición alcanza un nivel subnanométrico (s = 0.42 nm), proporcionando este método una solución efectiva para la medición tridimensional morfológica a escala micro y nano.

关键词

microscopía holográfica digital; desempaquetado de fase; compensación de aberraciones; mecanismo de atención multicanal multispectral

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website