細胞與組織的定量相位成像 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：相關研究領域研究生及科研人員。
本書是對於一門相對新穎並在迅速發展著的學科的權wei闡述，生物學傢、化學傢、物理學傢、內科醫生以及工程師們可能對這本書會有特彆的興趣。本書中討論的技術在近年來已經得到瞭發展。並且這些技術能提供許多信息，例如，從納米級上同時反映樣本的厚度以及摺射率的動態波動。本文由此領域中的權wei專傢撰寫，是此學科第yi本綜閤性的闡述或者也是初的幾本之一。本書的論述清晰、插圖優美，閱讀並學習它將會是一種享受。

內容簡介

本書提供瞭QPI的全麵綜述，涵蓋瞭從相位顯微鏡的理論基礎、到不同技術創新以實現在小外部及空間噪聲影響下以視頻速率精確地提取定量相位信息，到諸如監測細胞生長、研究細胞動力學以及癌癥組織診斷等不同生物醫學的前沿應用。這本書利用相位顯微鏡為主綫，有效地將光學顯微鏡成像機製、全息成像、相乾成像、生物物理學與組織光學等聯係起來。不論是對剛剛入門的光學或電子工程，生物醫學工程以及生物物理等專業的學生，還是想緊跟前沿研究或擴寬研究領域的高級讀者而言，這本書都將是研究定量相位成像的有益參考。

作者簡介

Gabriel Popescu，伊利諾伊厄巴納-香檳分校電子與計算機工程係副教授，SPIE會士，OSA會士，Optics Express and Biomedical Optics Express雜誌副主編。2009年獲美國國傢自然科學基金會傑齣青年教授奬，2012年入選伊利諾伊厄巴納-香檳分校先進科研中心專傢。近十年的研究興趣為細胞及組織的定量相位成像，是該領域的開拓者之一。齣版著作兩本，發錶瞭100餘篇文章，120餘場會議報告，100餘次特邀報告。

精彩書評

領域權wei專傢撰寫，關於QPI的全麵綜述

目錄

目錄



第1章緒論/1

1.1光學顯微成像術/1

1.2定量相位成像/2

1.3QPI和多模式研究/3

1.4納米尺度和三維成像/5

第2章基本原理/10

2.1自由空間中的光傳播/10

2.2波傳播的菲涅爾近似/15

2.3自由空間的傅裏葉變換性質/16

2.4透鏡組的傅裏葉變換性質/18

2.5非均勻介質中光散射的（一階）玻恩近似/23

2.6單粒子的散射/28

2.7玻恩近似下的粒子/29

2.8玻恩近似下粒子群的散射/33

2.9米氏散射/35


第3章時間與空間場的相關性/37

3.1時空相關函數：相乾體積/37

3.2單色光源的空間相關性/40

3.3平麵波的時間相關性/46




細胞與組織的定量相位成像




目錄




第4章圖像特徵/51

4.1作為綫性運算的成像/51

4.2分辨率/52

4.3信噪比/53

4.4對比度和對比度噪聲比/55



第5章光學顯微鏡/61

5.1阿貝成像理論/61

5.2相位型物體成像/67

5.3澤爾尼剋相襯顯微成像術/69


第6章全息術/75

6.1Gabor（同軸）全息術/75

6.2Leith和Upatnieks（離軸）全息術/77

6.3非綫性（實時）全息術或相位共軛/80

6.4數字全息術/81


第7章點掃描QPI/87

7.1弱相乾乾涉測量法/87

7.2色散效應/91

7.3時域光學相乾層析成像/94

7.4傅裏葉域及掃頻OCT/98

7.5定性的相敏方法/101

7.6定 量 方 法/105

7.7進一步發展/110

第8章全場定量相位成像的原理/121

8.1乾涉成像/121

8.2時域相位調製：相移乾涉測量/122

8.3空間相位調製：離軸乾涉測量/124

8.4相位解纏/125

8.5QPI的性能指標/127

8.6QPI方法和性能指標的總結/135


第9章離軸法/139

9.1數字全息顯微成像術/139

9.2希爾伯特相位顯微成像術/148


第10章相移方法/171

10.1自動相移數字記錄乾涉顯微鏡(DRIMAPS)/171

10.2光正交顯微成像術/176


第11章共光路方法/189

11.1傅裏葉相位顯微成像術/189

11.2衍射相位顯微成像術/201


第12章白光法/230

12.1基於強度傳輸方程的QPI方法/230

12.2空間光乾涉顯微成像術/235


第13章傅裏葉變換光散射/255

13.1原理/255

13.2進一步的發展/261

13.3生物應用/263



第14章方法的目前趨勢/283

14.1QPI層析成像/283

14.2光譜QPI/289


第15章當前應用趨勢/300

15.1細胞動力學/300

15.2細胞生長/311

15.3組織光學/314

15.4臨床應用/320


附錄A復解析信號/341


附錄B二維與三維傅裏葉變換/345

附錄CQPI作品/356

前言/序言

序
本書旨在為應用於生物醫藥的新興的領域“定量相位成像（Quantitative phase imaging, QPI）”提供深入的見解。也是一份對於處在不同職業生涯階段的研究者們的邀請，希望他們去探索這個新興而激動人心的領域。我花瞭很多精力去提供足夠的介紹材料來讓這本書盡可能地完整。因此，這本書的結構使得概念的發展由淺入深，具體如下。
OPI背後的動機以及基本概念在“導論”中得到呈現，並且特彆注意明確瞭例如“納米級”和“三維”等容易混淆的概念。第2章（基本原理）迴顧瞭光在真空和非均勻介質中的傳播（散射），並強調瞭傅裏葉光學。光場的相關特性在第3章中討論。第4章迴顧瞭圖像的基本性質（例如，分辨率，對比度，對比噪聲比等）。光學顯微鏡的概念，從Abbe的圖像描述到Zernike的相襯理論在第5章中討論，而第6章則迴顧瞭全息攝影的主要發展曆程。其餘的章節，也就是7-15章則專門用於描述QPI的各個方麵。
除瞭緻力於描述點掃描QPI並且包含瞭全麵的低相乾乾涉法的第7章，所有的章節都討論的都是全場QPI法。第8章闡述瞭QPI背後的主要思想並且規定瞭QPI中的主要性能係數：采集率，橫嚮分辨率，時間相位穩定性以及空間相位均勻性。接下來的四個章節，9-12章，描述的是四種在一般情況下擅長某種性能係數的QPI手段: 軸外（高采集率），移相（高橫嚮分辨率），共光路（高時間穩定性）以及白光（高空間均勻性）。
第13章闡述的是光散射的傅裏葉變換，從本質上建立QPI和光散射測量的等價性。後的兩章，14和15章，則用於討論近來在方法上和應用上的進展，而這些進展在目前看來非常有前景。在本書的後還有三個附錄：復解析信號（A），傅裏葉變換（B）以及有趣的QPI圖像（C）。
我一直堅信QPI將會繼續以加快的步伐發展，並且在未來幾年成為生物醫學光子學中占主導地位的領域。希望這本書能夠通過給這個新領域提供一個邏輯框架以及對於現有研究的濃縮總結來為這個學科的發展做齣貢獻。



Gabriel Popescu
厄巴納，伊利諾伊州

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