Fourier ptychografische microscopie (FPM) is een recent ontwikkelde computationele beeldvormingstechniek, die een hoge resolutie en een breed gezichtsveld (FOV) heeft. Echter, vanwege de lagere lichtefficiëntie van de off-axis LED's, de belichtingstijd van donkerveldbeelden moet worden verlengd om de signaal-ruisverhouding van donkerveldbeelden te verbeteren. In aanvulling, bewerkstelligd door de sferische verlichtingsgolffronten van LED's, de golfvectoren van full-FOV zijn verschillend.

Daarom, de volledige FOV moet worden verdeeld in subvelden en achtereenvolgens worden gereconstrueerd, en naai ze vervolgens om full-FOV-afbeeldingen met hoge resolutie te verkrijgen. Het is noodzakelijk om een ​​nieuwe verlichtingsmethode te ontwikkelen om vlakke golfverlichting te voorzien van uniforme intensiteit en verschillende hoeken.

In een studie gepubliceerd in Biomedische Optica Express , een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. MU Quanquan van het Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen realiseerde een enkele full-FOV reconstructie FPM, die full-FOV Fourier ptychografische microscopie wordt genoemd (F ³ P.M).

Deze nieuwe verlichtingsmethode wordt bereikt door LED-array en telecentrische lens te combineren.

De rol van een telecentrische lens is om de golffronten van LED's te verzamelen en deze in vlakke golven te collimeren. Het telecentrische karakter en het uitstekende vlakke golffront van de telecentrische lens zijn de belangrijkste elementen in golffrontmodulatie. Uitstekend vlak golffront garandeert dat de golfvectoren hetzelfde zijn voor volledige FOV en dat het reconstructieproces flexibeler wordt, daarom kan de reconstructie groter zijn, en zelfs de enkele full-FOV-reconstructie kan worden geïmplementeerd.

Voor conventionele FPM, het reconstructieproces van full-FOV-beelden bestaat uit meerdere reconstructies, intensiteitscorrectie voor verschillende subvelden en beeldsteken. Om te voldoen aan de behoeften van het naaien van afbeeldingen en correctie van de lichtintensiteit, het overlappercentage tussen aangrenzende subvelden moet gegarandeerd zijn voor 30% of meer.

Vergeleken met de conventionele FPM, F ³ PM verbetert de grootte van een enkele reconstructie van 0,25 m ² tot 14,6 mm ² , en elimineert de stappen van het samenvoegen van afbeeldingen en rekenredundantie. Zonder deze stappen het reconstructieproces voor full-FOV-afbeeldingen met hoge resolutie wordt eenvoudiger. Gebaseerd op multi-codering lichtschema en golffrontmodulatie van telecentrische lens, de enkele full-FOV-reconstructie maakt de dynamische beeldvorming van FPM mogelijk.