數(shù)字圖像處理是通過圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)功能處理和分析的技術(shù)邓刻。在STORM（Stochastic Optical Reconstruction Microscopy）系統(tǒng)中舍杜，生物樣本信息經(jīng)由光路放大后楣索，投射到系統(tǒng)的主相機(jī)感光板上谎柄，轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)几垃，由數(shù)字圖像處理系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行處理贾陷。在這一過程中疮绷，系統(tǒng)電子噪聲和環(huán)境噪聲都會對成像產(chǎn)生影響。本文介紹力顯智能現(xiàn)已發(fā)布的超高分辨率顯微成像系統(tǒng) iSTORM的主動鎖定功能就可以減少外界噪聲給成像造成的影響盅安。
01 為什么要進(jìn)行鎖定唤锉？
什么是鎖定？顧名思義就是以某個點(diǎn)為基準(zhǔn)將視野固定不動。iSTORM超高成像系統(tǒng)是納米級別的高精度成像窿祥，外界輕微的振動都有可能導(dǎo)致成像偏移或失焦株憾，特別是進(jìn)行長時間觀測實(shí)驗(yàn)時，物理振動會導(dǎo)致圖像偏移晒衩，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)前后觀測的樣本不一致嗤瞎，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如果能夠?qū)崿F(xiàn)視野鎖定囚缝，對生物觀測實(shí)驗(yàn)的效率和質(zhì)量都會有很大的提升糠歧。
那么，iSTORM超高成像系統(tǒng)的主動鎖定技術(shù)具體如何實(shí)現(xiàn)旧匈，成像效果又如何呢涉炒？讓我一一為大家介紹。
02 主動鎖定的實(shí)現(xiàn)
iSTORM超高成像系統(tǒng)的鎖定的本質(zhì)是使樣本顯微鏡物鏡保持相對固定狀態(tài)掏博，從而保持觀測視野固定，且iSTORM超高成像系統(tǒng)主動鎖定的整個計算過程僅僅只有幾毫秒檬鞠。
主動鎖定效果主要受兩個因素的影響：
（1）圖像算法的準(zhǔn)確度伊肿；
（2）位移平臺的響應(yīng)速度和位移精度；
在圖像處理上已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)像素級別的識別和計算誤差較小煞仑，鎖定效果主要受移動平臺硬件的影響炒耀。例如，樣本的重量然瞳，帶動樣本的平臺移動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和機(jī)械齒輪精度名密，在鎖定過程中會存在一定的誤差，需要大量實(shí)驗(yàn)利用算法來消除硬件上的位移誤差拍埠。
03 iSTORM預(yù)約試拍
力顯智能現(xiàn)已發(fā)布的超高分辨率顯微成像系統(tǒng) iSTORM失驶，成功實(shí)現(xiàn)了光學(xué)顯微鏡對衍射極限的突破，使得在20納米的分辨率尺度上從事生物大分子的單分子定位與計數(shù)枣购、亞細(xì)胞及大分子復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析嬉探、生物大分子生物動力學(xué)等的研究成為現(xiàn)實(shí)，從而給生命科學(xué)棉圈、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來重大突破 涩堤。
超高分辨率顯微成像系統(tǒng)iSTORM具有20nm超高分辨率、 3D成像分瘾、多通道同時成像光路設(shè)計胎围、實(shí)時重構(gòu)、2小時新手掌握等特點(diǎn)德召，已實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞單分子定位與計數(shù)白魂，并提供熒光染料選擇、樣本制備、成像服務(wù)與實(shí)驗(yàn)方案整體解決方案碧聪，以納米級觀測精度冒版、高穩(wěn)定性、廣泛環(huán)境適用伐页、快速成像侈敏、簡易操作等優(yōu)異特性，獲得了超過50家科研小組和100多位科研人員的高度認(rèn)可养砾。
參考文獻(xiàn)
References
1.A digital image-processing-based method for determining the crop coefficient of lettuce crops in the southeast of Spain.[J]Fernandez-Pacheco D. G.Escarabajal-HenarejosD,Ruiz-Canales A,Biosystems Engineering .2014
2.Digital image processing based on sparse representation and convex programming. [D] . Villamarin Ramirez, Carlos Andres. 2011
3.Image Recognition Technology Based on Machine Learning [O] . Lijuan Liu, Yanping Wang, Wanle Chi 2020
4.張世超, 李思黽, 楊光,等. 3D-STORM超分辨成像中單分子軸向定位精度優(yōu)化研究[J]. 光子學(xué)報, 2015(10):6.
關(guān)于我們
About us
寧波力顯智能科技有限公司（INVIEW）是專業(yè)從事超高分辨率顯微技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的科技企業(yè)嫩视，依托復(fù)旦大學(xué)的自動控制、新一代信息技術(shù)及香港科技大學(xué)的生物质教、光學(xué)豪荧、圖像處理等的技術(shù)，擁有光學(xué)瓦陡、生物筑陡、自控、機(jī)械厘赤、信息技術(shù)等多領(lǐng)域交叉學(xué)科技術(shù)團(tuán)隊(duì)辱矮，將2014年諾貝爾化學(xué)獎技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，推出了超高分辨率顯微成像系統(tǒng)iSTORM妻铲、細(xì)胞智能監(jiān)控助手賽樂微等一系列產(chǎn)品愿瘫，幫助人們以前所未有的視角觀察微觀世界，突破極限吞杭，見所未見盏浇。
