智能光子计数单像素显微成像系统

作者：蔡源鹏; 鄢秋荣^*; 杨耀铭; 熊乙宁; 郑勇健

来源：激光与光电子学进展, 2022, 59(24): 136-143.

• 单像素成像
• 光子计数
• 压缩感知
• 深度学习

设计并验证了一套智能光子计数单像素显微成像系统。物品经显微物镜成像在数字微镜（DMD）上，加载一系列掩模到DMD上对像进行调制，调制后的光强由无空间分辨的单光子探测器进行探测，然后利用深度学习网络重建图像。利用Zynq平台的可编程逻辑端精确的多路时序控制性能实现DMD偏转和光子计数，同时利用平台内嵌的Arm处理器实时部署深度学习重建网络，实现DMD偏转控制、光子计数和网络重建功能的集成软硬件协同工作，具有集成度高、轻便和成本低的优势。实验结果表明：Zynq上实现DFC-Net的图像重建质量在低采样率下优于经典的TVAL3重建算法；增加测量次数可获得高质量的重建图像，但应确保每次测量的时间足以抑制泊松散粒噪声。

• 单位
  南昌大学信息工程学院