Sinüzoidal Aydınlatma Desenleri Kullanılarak Frekans Uzayında Görüntü Yeniden Yapılandırma

Abstract

Yapılandırılmış Aydınlatma Desenleri (Structured Illumination Patterns) mikroskobik görüntülemede, kırımın limitinin (diffraction limit) aşılarak süper çözünürlüklü görüntünün elde edilmesini sağlamak için kullanılan bir görüntüleme tekniğidir. Mikroskobik görüntülemede, görüntülenmek istenen örnek üzerine yansıtılan ışık iki boyutlu sinüs aydınlatma desenleri şeklinde modüle edilir ve ham görüntünün elde edilmesi sağlanır. Bu teknik kullanılarak ham görüntülere frekans uzayında uygulanan görüntü yenide yapılandırma algoritması ile nihai görüntünün çözünürlüğünün iki kata kadar artması sağlanmış olur. Bu çalışmada, öncelikle yüksek çözünürlüklü hedef görüntünün elde edilmesi için bir test görüntüsü yapılandırılmış aydınlatma desenleri (iki boyutlu sinüzoidal görüntü olarak) ile moire girişim deseni oluşturacak şekilde konvolüsyon çarpımına uğratılmıştır. Daha sonra yapılandırılmış aydınlatma mikroskobisi tekniği algoritmasının adımları anlatılmıştır. Son olarak frekans uzayında görüntü yeniden yapılandırma (image reconstruction) için gerekli algoritma geliştirilmiş ve sonuçlar gösterilmiştir.

Structured Illumination Patterns is an imaging technique used in microscopic imaging to achieve super-resolution image by exceeding the diffraction limit. In microscopic imaging, the light projected onto the sample to be imaged is modulated into two dimensional sinusoidal illumination patterns and the raw image is obtained. By using this technique, the image reconstruction algorithm applied to the raw images in the frequency space is provided to increase the resolution of the final image up to two times. In this study, to obtain the high resolution target image, convolution multiplication of the structured illumination patterns with a test image is applied and a moire fringe pattern is formed as a result of this product. Next, the steps of the structured illumination microscopy technique algorithm are described. Finally, the algorithm for image reconstruction in frequency space has been developed and the results are shown.