Sub-Diffraction and Sub-Pixel Microscopic Deconvolution

亚衍射和亚像素显微反卷积

基本信息

  • 批准号:
    7285666
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 28.17万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-08-01 至 2008-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The objective of this project is to increase the effective resolution of optical light microscopes using deconvolution algorithms specifically designed for restoring imagery at a sub-pixel level. Light microscopy (LM) of living cells is typically diffraction limited to a maximum resolution of approximately 200nm, and resolution improvements are often considered to require hardware modifications such as structured illumination. The sub-pixel deconvolution software is intended to give life-science researchers an opportunity to increase the resolvability of fine structures within their 3D specimens, using their existing instrumentation and at a low cost. The sub-pixel algorithm is based on maximum-likelihood deconvolution and analytic continuation of photon-limited data. Particular importance is placed on developing algorithm acceleration techniques to reduce processing requirements and make the software commercially attractive. Methods will be investigated that model the effect of the camera pixel dimension and noise. Noise suppression methods are important to improve algorithm robustness in low-light imaging situations, and to retain fine features while preventing unwanted artifacts. The deconvolution will employ phase retrieval methods to estimate the wavefront error at the exit pupil of the microscope directly from the observed data. This approach to blind deconvolution will improve the ability of the algorithm to adapt the point spread function to subtle aberrations and tolerances in the objective lens specifications. Additionally, the sub-pixel algorithm will enable under-sampled imagery using on-chip camera binning or large pixels, and optical sections that are spaced beyond the Nyquist limit, to be correctly processed. The algorithms will be extended to be compatible with widefield fluorescence, transmitted light brightfield, spinning disk confocal and laser scanning ponfocal modalities. Performance will be verified using manufactured test targets and biological specimens with known structures.
描述(由申请人提供):该项目的目的是使用专门设计用于在子像素级别恢复图像的反卷积算法来增加光学显微镜的有效分辨率。活细胞的光显微镜(LM)通常衍射仅限于大约200nm的最大分辨率,并且通常认为分辨率改进需要硬件修改,例如结构化照明。子像素反卷积软件旨在为生命科学研究人员提供一个机会,以使用现有的仪器和低成本来提高其3D标本中精细结构的可分辨性。子像素算法基于光子限制数据的最大可能性反向卷积和分析延续。特别重要的是开发算法加速技术以减少处理要求并使软件具有商业上的吸引力。将研究方法,以模拟相机像素维度和噪声的效果。抑制噪声方法对于在低光成像情况下改善算法鲁棒性非常重要,并保留精细的特征,同时防止不必要的人工制品。反卷积将采用相位检索方法来直接从观察到的数据直接从显微镜的出口瞳孔估算波前误差。这种盲目反卷积的方法将提高算法使点扩散函数适应物镜规范中微妙的畸变和公差的能力。此外,子像素算法将使用片上摄像头或大像素构建不采样的图像,以及超出Nyquist限制的光学部分,以正确处理。该算法将扩展到与广阔的荧光,透射的明亮场,旋转磁盘共聚焦和激光扫描ponfocal模式兼容。将使用具有已知结构的生产测试目标和生物标本来验证性能。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

TIMOTHY J HOLMES其他文献

TIMOTHY J HOLMES的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('TIMOTHY J HOLMES', 18)}}的其他基金

Photoreceptor Integrity Software
感光器完整性软件
  • 批准号:
    8311455
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Dynamic ICG and FA Software
动态 ICG 和 FA 软件
  • 批准号:
    7481652
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Software for Early Detection of Diabetic Neuropathy
早期检测糖尿病神经病变的软件
  • 批准号:
    7537009
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Dynamic ICG and FA Software
动态 ICG 和 FA 软件
  • 批准号:
    7933496
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Deconvolution of Spherical Aberration in Confocal Microscopy of Thick Tissues
厚组织共焦显微镜中球面像差的反卷积
  • 批准号:
    7106694
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Maximum Likelihood FRET Imaging
最大似然FRET成像
  • 批准号:
    6833238
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Software to Aid Assessment of Macular Edema
辅助评估黄斑水肿的软件
  • 批准号:
    6485068
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Sub-Diffraction and Sub-Pixel Microscopic Deconvolution
亚衍射和亚像素显微反卷积
  • 批准号:
    6401366
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Sub-Diffraction and Sub-Pixel Microscopic Deconvolution
亚衍射和亚像素显微反卷积
  • 批准号:
    7051337
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
AUTOMATED 3D TISSUE CHANGE DETECTION/QUANTIFICATION
自动 3D 组织变化检测/量化
  • 批准号:
    6656984
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于机器学习算法的针刺干预偏头痛预后差异生物学机制和临床-多组学预测模型构建研究
  • 批准号:
    82374572
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微生物生态系统共性规律探索及其对扰动响应的预测算法研究
  • 批准号:
    32300078
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于耦合矩阵-张量分解算法开发环境微生物标志物挖掘工具
  • 批准号:
    42377106
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于生成式人工智能的易合成与高生物活性的分子三维结构设计
  • 批准号:
    22373085
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向可信虹膜识别的脉冲表达学习
  • 批准号:
    62306307
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Bioethical, Legal, and Anthropological Study of Technologies (BLAST)
技术的生物伦理、法律和人类学研究 (BLAST)
  • 批准号:
    10831226
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Molecular predictors of cardiovascular events and resilience in chronic coronary artery disease
心血管事件的分子预测因素和慢性冠状动脉疾病的恢复力
  • 批准号:
    10736587
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
High-resolution cerebral microvascular imaging for characterizing vascular dysfunction in Alzheimer's disease mouse model
高分辨率脑微血管成像用于表征阿尔茨海默病小鼠模型的血管功能障碍
  • 批准号:
    10848559
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
A computational model for prediction of morphology, patterning, and strength in bone regeneration
用于预测骨再生形态、图案和强度的计算模型
  • 批准号:
    10727940
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
Visual Analytics for Exploration and Hypothesis Generation Using Highly MultiplexedSpatial Data of Tissues and Tumors
使用组织和肿瘤的高度多重空间数据进行探索和假设生成的可视化分析
  • 批准号:
    10743329
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 28.17万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了