成像专题 | 可编程偏振复用照明助力单帧定量差分相衬成像（Optica OL）

图1. 传统DPC成像示意

(a)可编程LED作为光源的DPC成像系统示意；(b)四种照明模式示意

图2. 单帧定量DPC成像算法处理流程

(a)单帧定量DPC成像系统示意图；(b) 偏振相机直接获取的强度图像；(c) 解算出的四副互补非对称照明下的采集图像；(d) 相衬图；(e) 定量相位图

图3. 实验结果

(a) (d)分辨率板、“Focus star”结构的相机拍摄图像；(b) (e)相衬图；(c1) (f1)定量相位图；(c2) (f2)定量相位伪彩图；(c3)图(c1)中蓝线标注处相位值；(f3)图(f1)中红色圆圈处相位值

相比相机直接拍摄的图像，相衬图的对比度有所提高，定量相位图则可直接给出样品结构的定量结果，实验得到分辨率板出蓝线标注和“Focus star”结构红色圆圈标注出相位计算出的样品结构高度与其真实高度50nm基本吻合。

简要小结：该研究提出结合可编程偏振复用照明的单帧定量差分相衬成像方法，通过在系统的照明端和成像端引入偏振模块，可单次采集到DPC所需的四副互补非对称照明的强度图像，结合相位传递函数得到样品的定量相位信息，在保证准确性的前提下提高了定量DPC的成像效率。该方法有望设计出高效、简洁、低成本的定量相位成像系统，为简化多帧采集成像技术提供启发。

• S. Liu, C. Zheng, Q. Hao, X. Li, and S. Zhang, “Single-shot quantitative differential phase contrast imaging combined with programmable polarization multiplexing illumination,” Opt. Lett. 48, (2023).