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重建是一个用于重建全息图并执行数值传播的插件,重点关注DHM生成的全息图。该插件具有高度可扩展性,任何人都可以在其中添加新的插件,以便在重建管道中的任何点执行他们想要的任何过程。默认情况下,它支持谱角传播以及噪声各种消除技术,例如参考全息图和重建式算法。
概述
要运行该命令,请运行 Plugins › DHM › Reconstruction Options。运行该命令时,将弹出一个对话框,询问所有启用的插件的参数。始终存在的参数如下:
-息全图:要重建的全息图堆栈。该插件能够随着时间的推移重建一批图像。
- 波长:用于获取全息图的光的波长。
- 图像宽度:全息图的宽度,以实际单位表示。
- 图像高度:全息图的高度,以实际单位表示。
- t 切片选择:从原始图堆栈重建的时间切片。有关真菌选择如何发挥作用的更多信息,请参阅下文。
- Z 平面选择:要传播到的z 平面。有关大众选择如何发挥作用的更多信息,请参见下文。
完成对话框后,该命令将执行以下算法:
- 从原始全息语音中,获取要使用的全息图傅里叶变换上的滤波器。
- 对于每个选定的时间片,执行操作如下:
- Filter the hologram
- For each z plane selected, do the following:
- Propagate the field 插件可以在此过程中的任何时候插入自己的操作。例如,Reference Hologram插件在过滤每个时间片后去除噪声,而Result插件在传播场后得到最终结果。
您可以使用 ReconstructionOp 在代码中自行运行整个过程。有关如何使用它的更多详细信息,请参阅文档。
t 切片选择
t 切片选择设置要重建全息图堆栈的哪些帧。如果您选择的全息图只有一个时间片,则不会显示。选择 t 切片的不同选项如下:
- 单帧:仅从全息图堆栈中重建单帧。
- 当前帧:仅从全息图堆栈中重建当前选定的帧。
- 全部:从全息图堆栈重建所有帧。
- 列表:将任意帧重建为以逗号分隔的时间值列表。
- 范围:在给定起点、终点和步长的情况下,重建 t 个切片的范围。例如,如果起点为 2、终点为 8、步长为 2,则它将重建切片 2、4、6 和 8。
- Continuous Range:与 Range 相同,但步长设置为 1。
Z 平面选择
Z 平面选择设置要传播到的 z 值。选择 z 值的不同选项如下:
- Single:仅传播到单个特定 z 值。
- 列表:以逗号分隔的时间值列表的形式传播到任意 z 值。
- 范围:在给定起点、终点和步长的情况下,传播到 z 平面的范围。例如,如果起点为 -1 μm,终点为 1 μm,步长为 0.5 μm,则它将传播到 -1 μm、-0.5 μm、0 μm、0.5 μm 和 1 μm。
默认插件详细信息
过滤器
过滤器插件获取并在全息图的傅里叶变换上应用过滤器。从命令运行时,它将显示一个带有傅立叶变换的窗口,并要求用户为过滤器选择 ROI。从代码运行命令时,您可以使用您想要的任何 ROI。许多其他插件也使用过滤器插件,以便它们可以使用相同的过滤器。
多项式倾斜校正
多项式倾斜校正插件使用多项式拟合相位来执行倾斜校正,如第 this 论文中所述。该算法的要点是找到应该平坦的水平线和垂直线,然后找到适合这些线的多项式,并从相位中减去这些多项式。当您使用此插件时,在对话框中它会询问要使用的多项式次数。在我们的使用中,我们遇到的唯一问题是由于过滤器选择不当而导致的线性倾斜,但您可以使用任何您想要的。
平线确定是有趣的部分。这可以通过插件进行配置,具有三个默认值:
汽车
自动插件自动确定平坦线。对于每个方向,它最多选取十条线并找到每条线的多项式拟合。然后,它使用最小二乘法来查找最适合其各自直线的多项式,然后选择该直线。它没有额外的参数。
中
Middle 插件使用穿过图像中间的线作为平坦线。它没有额外的参数。
####手册
手动插件允许用户输入自己的行。由于重建图像的边缘总是有点奇怪,因此建议不要使用边缘附近的值。它有几个额外的参数:
- 水平线的像素值:水平线所在的 y 像素值。
- 水平线起点:水平线起点的 x 像素值。
- 水平线结束:水平线结束的 x 像素值。
- 垂直线的像素值:垂直线所在的 x 像素值。
- 垂直线起点:垂直线起点的 y 像素值。
- 垂直线结束:垂直线结束的 y 像素值。
参考全息图
参考全息图插件使用第 this 论文中指定的参考全息图纠正噪声问题。该插件还支持使用参考全息图来处理幅度噪声,如第 this 论文中所述。启用参考全息图后,您可以选择使用它来取消相位和/或幅度。幅度参考全息图似乎仍然存在一些问题,因此请自行决定使用它。此外,对于大多数参考全息图算法,可以选择使用相同的 ROI。选中此框将使参考全息图使用与其他所有内容相同的滤镜。
获取参考全息图的方法可以通过插件进行配置,有几个默认值:
无
不要使用参考全息图。
单张图像
使用单个图像作为参考全息图。
带偏移的单幅图像
一次使用单个图像作为参考全息图,但相对于当前正在重建的时间片来选择它们。将偏移量添加到原始全息图时间片中,结果就是用于参考全息图的时间片。
中位数
使用图像堆栈的中值作为参考全息图。您可以在此处选择某些时间片,如上面的时间参数。
带偏移量的中值
使用图像堆栈的中值作为参考全息图,但选择相对于当前正在重建的时间切片的切片。您可以在此处选择某些时间片,如上面的时间参数。偏移量被添加到原始全息图时间片中,结果被视为用于计算中值的帧 1。
####自我
使用当前全息图本身作为参考全息图。这个想法是使用傅立叶变换的中心来消除大规模问题,同时保持小规模样本完整。因此,这不允许您使用“使用相同的 ROI”选项。
传播
传播插件设置用于传播的数据。因为有不同的传播方法,所以可以通过插件进行配置。目前,唯一默认的传播方法是角谱。
角谱
该插件实际上传播数据。它基于 Opto-Digital 的 Numerical Propagation 插件,但已稍作更改,以便在传播到许多 z 和时间切片时实现更快的计算。
结果
结果插件获取整个命令的结果,并找到一种方法将其显示给用户。它在靠近底部的对话框中添加了四个复选框,以显示您想要的结果场的哪些部分:幅度、相位、实部和虚部。它还添加了一个选项,供您选择是否需要 8 位、16 位或 32 位图像。最后,要真正得到结果,在命令中你可以将其保存到文件中,如果没有,它会直接显示它。如果在程序中运行该命令,您可以将其完成后调用的方法设置为您喜欢的任何内容。
状态
状态插件仅在命令运行期间更新状态栏。
选项
每个插件都有可以在 Plugins › DHM › Reconstruction 命令中更改的选项。在这里可以更改某些值的单位,可以启用/禁用插件,并且插件也可以在此处放置自己的选项。以下是默认插件具有的选项:
传播/角谱
Angular Spectrum 插件可以缓存大量处理以加快处理速度。然而,当执行大量重建时,所使用的内存可能会增加太多。您可以在此处更改缓存大小的截止点,或完全禁用缓存。
创建您自己的插件
要创建您自己的插件类型,您必须实现ReconstructionPlugin。如果您希望插件显示在正常命令中,则必须使用@Plugin注释。如果您这样做,则必须实施 MainReconstructionPlugin 或 SubReconstructionPlugin。插件接口具有用于重建管道的所有不同部分的方法。覆盖您想要的任何一个,您的插件将与所有其他插件一起执行。有关如何制作自己的插件的更多信息,请参阅 github 上的文档。