Deconvolución tridimensional para microscopía de hoja de luz con haces Gaussianos y Bessel
Cualquier imagen adquirida a través de un sistema óptico como una simple lupa, una cámara fotográfica, o sistemas más complejos como microscopios o telescopios, es afectada por la calidad de sus lentes. El contraste y la resolución de la imagen dependerá de la luz reflejada, trasmitida o esparcida d...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/3775 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3775 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/autor/bessel, gauss, huygens-fresnel, deconvolución, microscopía, hoja de luz info:eu-repo/classification/autor/bessel, gauss, huygens-fresnel, deconvolution, microscopy, light sheet info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2209 info:eu-repo/classification/cti/220919 |
| Sumario: | Cualquier imagen adquirida a través de un sistema óptico como una simple lupa, una cámara fotográfica, o sistemas más complejos como microscopios o telescopios, es afectada por la calidad de sus lentes. El contraste y la resolución de la imagen dependerá de la luz reflejada, trasmitida o esparcida desde el objeto y la luz que se colecte por el sistema óptico; consecuentemente, la imagen resultante no es igual al objeto. La diferencia entre el objeto y su imagen no se aprecia fácilmente cuando se utilizan sistemas ópticos de alta calidad. Pero si se observa detenidamente las pequeñas estructuras del objeto (el detalle fino) en la imagen, es posible apreciar una falta contraste en la estructuras viéndose algo borrosas. Este efecto se debe al límite de difracción óptico donde la lente más cercana al objeto como la iluminación juega un papel relevante. Matemáticamente, la imagen resulta de un proceso de convolución entre dos funciones: la función que representa al objeto y la función de respuesta de la lente conocida como la función de respuesta al impulso (PSF, por sus siglas en inglés), misma que define el límite de resolución óptico del sistema. Entonces, no se difícil intuir que, si se conoce la PSF del sistema, se puede recuperar una imagen ”más parecida” al objeto mediante un proceso inverso llamado proceso de deconvolución. En esta tesis se presenta una metodología de deconvolución tridimensional para recuperar la imagen de un objeto bajo observación en un sistema de microscopía de hojas de luz láser Gaussianos o Bessel. Para llegar a esta metodología, primero se simuló el proceso de convolución bajo un sistema de hoja de luz en condiciones similares a las del laboratorio, con el fin de emular y comprender la distorsión de las imágenes que se obtienen experimentalmente. Con ello, se obtuvo una PSF volumétrica (3D) del sistema, la cual depende de las características de la hoja de luz y de los objetivos de microscopio. Una vez comprendido el proceso de la convolución en este sistema, se desarrolló un algoritmo para realizar la deconvolución de imágenes de muestras experimentales. |
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