在当今科技高速发展的时代,成像技术的不断进步对于生物和医学研究等领域起着至关重要的作用。离轴数字全息显微镜作为一种高通量、无标记的成像技术,以其能够提供样品的三维、高分辨率信息的优势,在大规模细胞成像等方面展现出巨大的潜力。然而,这项技术在发展过程中也面临着一些挑战,其中全息图重建过程成为了及时数据分析的重大瓶颈。
为了有效应对这一难题,微云全息(NA SDAQ:HOLO)积极探索创新,提出了一种全新的重建方法,将深度学习与离轴全息术的物理原理巧妙结合,为离轴数字全息显微镜的发展带来了新的突破。
离轴数字全息显微镜的优势在于其高通量和无标记的特性,能够在不影响样品的情况下,快速获取大量的信息。它可以提供三维、高分辨率的图像,对于研究细胞的结构和功能等方面具有重要意义。特别是在大规模细胞成像中,这种技术能够大大提高研究的效率和准确性。然而,全息图重建过程的复杂性和耗时性限制了其在实际应用中的进一步发展。
微云全息的创新之处在于,根据离轴全息术的物理原理初始化了部分网络权重。这一过程充分利用了物理原理的确定性和稳定性,为后续的深度学习提供了一个良好的起点。通过对物理原理的深入理解和运用,微云全息能够在网络初始化阶段就引入一定的先验知识,从而提高网络的学习效率和准确性。
接着,微云全息采用弱超大学习对初始化后的网络进行微调。这种学习方法能够在不破坏物理原理约束的前提下,进一步优化网络的性能。通过不断调整网络权重,使其更好地适应不同的样本和成像条件,从而提高全息图重建的质量和速度。

微云全息的离轴全息图网络(以下简称 “量子辉耀网络”)在性能上表现出了显著的优势。首先,量子辉耀网络检索的相位和振幅图像的误差在硬件造成的测量误差范围内。这意味着该网络能够准确地重建全息图,为后续的数据分析提供可靠的基础。其次,量子辉耀网络的重建速度大大超过了显微镜的采集率。这一优势使得实时全息图分析成为可能,为生物和医学研究等领域提供了更加及时和准确的信息。
更为重要的是,量子辉耀网络在具有不同模式的看不见的样本上表现出卓越的外部泛化能力。这意味着该网络能够适应各种不同的样本和成像条件,具有很强的通用性和适应性。此外,量子辉耀网络还可以与其他模型无缝集成,用于下游任务,实现端到端的实时全息图分析。这种集成能力进一步扩展了离轴全息术在生物和医学研究中的应用范围。
在技术应用的步骤方面,微云全息的创新方法主要包括以下几个关键环节。首先,根据离轴全息术的物理原理,对网络进行初始化。这一步骤需要深入研究全息术的物理特性,确定合适的初始化参数,为网络的学习奠定基础。接着,利用弱超大学习对初始化后的网络进行微调。在这个过程中,需要不断调整学习参数,优化网络性能,使其能够更好地适应不同的样本和成像条件。然后,将量子辉耀网络应用于全息图重建。通过输入全息图数据,网络能够快速准确地检索出相位和振幅图像,为后续的数据分析提供支持。最后,将量子辉耀网络与其他模型集成,用于下游任务。例如,可以将其与细胞识别模型、图像分析模型等集成,实现端到端的实时全息图分析,为生物和医学研究提供更加全面和深入的信息。
微云全息的创新方法为离轴数字全息显微镜的发展带来了新的机遇。通过将深度学习与物理原理相结合,微云全息成功地突破了全息图重建的瓶颈,提高了成像技术的效率和准确性。量子辉耀网络的卓越性能和广泛适用性为生物和医学研究等领域提供了强大的工具,有望推动这些领域的进一步发展。
微云全息(NASDAQ:HOLO)的创新成果在离轴数字全息显微镜领域中,不仅为解决全息图重建的难题提供了有效的方法,还为成像技术的发展开辟了新的道路。随着技术的不断进步和完善,相信微云全息的创新方法将在更多的领域得到应用,为人类的科技进步和社会发展做出更大的贡献。
