超分辨率顯微技術
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
超分辨率顯微技術的實例教程
2、二維超精密測量
CP系列臺階儀，亞埃級垂直分辨率。作為一款超精密接觸式微觀輪廓測量儀器，主要用于臺階高、膜層厚度、表面粗糙度等微觀形貌參數的測量。能夠測量樣品表面的2D形狀或翹曲，如在半導體晶圓制造過程中，因多層沉積層結構中層間不匹配所產生的翹曲或形狀變化，或者類似透鏡在內的結構高度和曲率半徑。
顯微測量技術在先進制造業中具有至關重要的意義。它為制造業提供了準確、可靠的測量手段，幫助企業實現了更高水平的制造和更高質量的產品。隨著科技的不斷進步，相信顯微測量技術將會在未來取得更大的突破和應用。
展開 一般可以將現有的SR技術研究大致分為三大類：監督SR，無監督SR和特定領域SR（人臉）。
先說監督SR。
如今已經有各種深度學習的超分辨率模型。這些模型依賴于有監督的超分辨率，即用LR圖像和相應的基礎事實（GT）HR圖像訓練。雖然這些模型之間的差異非常大，但它們本質上是一組組件的組合，例如模型框架，上采樣方法，網絡設計和學習策略等。從這個角度來看，研究人員將這些組件組合起來構建一個用于擬合特定任務的集成SR模型。
由于圖像超分辨率是一個病態問題，如何進行上采樣（即從低分辨率產生高分辨率）是關鍵問題。基于采用的上采樣操作及其在模型中的位置，SR模型可歸因于四種模型框架：預先采樣SR，后上采樣SR，漸進上采樣SR和迭代上下采樣SR，如圖所示。
除了在模型中的位置之外，上采樣操作如何實現它們也非常重要。為了克服插值法的缺點，并以端到端的方式學習上采樣操作，轉置卷積層（Transposed Convolution Layer）和亞像素層（Sub-pixel Layer）可以引入到超分辨率中。
轉置卷積層，即反卷積層，基于尺寸類似于卷積層輸出的特征圖來預測可能的輸入。具體地說，它通過插入零值并執行卷積來擴展圖像，從而提高了圖像分辨率。為了簡潔起見，以3×3內核執行2次上采樣為例，如圖所示。首先，輸入擴展到原始大小的兩倍，其中新添加的像素值被設置為0（b）。然后應用大小為3×3、步長1和填充1的內核卷積（c）。這樣輸入特征圖實現因子為2的上采樣，而感受野最多為2×2。
由于轉置卷積層可以以端到端的方式放大圖像大小，同時保持與vanilla卷積兼容的連接模式，因此它被廣泛用作SR模型的上采樣層。
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顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
1.案例
在VirtualLab Fusion中構建系統
1.系統構建模塊
2.組件連接器
幾何光學仿真
以光線追跡
1.結果：光線追跡
快速物理光學仿真
以場追跡
1.NA=1.4時的光柵成像
2. NA=0.75時的光柵成像
3.NA=0.5時的光柵成像
文件信息
了解更多
- Debye-Wolf Integral Calculator
- Analyzing High-NA Objective Lens
- Resolution Investigation for Microscope Objective Lenses by RayleighCriterion
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顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
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以光線追跡
1.結果：光線追跡
快速物理光學仿真
以場追跡
1.NA=1.4時的光柵成像
2. NA=0.75時的光柵成像
3.NA=0.5時的光柵成像
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- Analyzing High-NA Objective Lens
- Resolution Investigation for Microscope Objective Lenses by RayleighCriterion
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顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
1. 案例
在VirtualLab Fusion中構建系統
1. 系統構建模塊
2. 組件連接器
幾何光學仿真
以光線追跡
1. 結果：光線追跡
快速物理光學仿真
以場追跡
1. NA=1.4時的光柵成像
2. NA=0.75時的光柵成像
3. NA=0.5時的光柵成像
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通常可以采用瑞利判據理論表征顯微鏡的分辨率，瑞利判據是1896年由第三代瑞利男爵約翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt)提出的。該理論認為，當一個艾里圖樣的中心與另一個艾里圖樣的第一個最小值重疊時，就可以分辨它們。在這個例子中，我們根據瑞利的理論，檢驗不同數值孔徑(NA)顯微物鏡的分辨率。
摘要
用瑞利準則研究顯微鏡物鏡的分辨率8個月前
我們通常可以遵循1896年John William Strutt提出的的“瑞利判據”理論來表征顯微鏡的分辨率。 該理論定義了當一個艾里斑的中心與另一個艾里斑的第一個最小值重疊時，它們就可以被分辨。 在此示例中，我們遵循Rayleigh的理論，并檢查了具有不同數值孔徑（NA）值的顯微鏡物鏡的分辨率。
摘要
摘要
我們通常可以遵循1896年John William Strutt提出的的“瑞利判據”理論來表征顯微鏡的分辨率。 該理論定義了當一個艾里斑的中心與另一個艾里斑的第一個最小值重疊時，它們就可以被分辨。 在此示例中，我們遵循Rayleigh的理論，并檢查了具有不同數值孔徑（NA）值的顯微鏡物鏡的分辨率。
建模任務
真實物鏡評估
用阿貝判據研究顯微系統的分辨率8個月前
摘要
顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
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1.系統構建模塊
用阿貝判據研究顯微系統的分辨率8個月前
摘要
顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
1. 案例
摘要
顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
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在VirtualLab Fusion中構建系統
1.系統構建模塊
光學測量＞顯微
任務/系統視圖
亮點
?顯微鏡系統中光柵的全矢量分析
?在幾秒鐘內對復雜系統進行快速高性能分析
?光線追跡和物理光學建模之間的簡單切換
說明：光源
說明：透鏡系統
說明：樣品結構
說明：探測器
在材料科學和精密工程領域，對微觀結構的精確測量和分析至關重要。共聚焦顯微鏡作為一種高精度的成像技術，為這些領域提供了強大的工具。
共聚焦顯微鏡成像原理
共聚焦顯微鏡的成像原理基于激光掃描和光學切片技術。通過使用光源，顯微鏡能夠對樣品進行逐點掃描，并通過共軛孔徑系統排除非焦平面的光，從而實現高分辨率的二維圖像。此外，通過逐層掃描，共聚焦顯微鏡還能夠構建樣品的三維形貌
摘要
通常可以采用瑞利判據理論表征顯微鏡的分辨率，瑞利判據是1896年由第三代瑞利男爵約翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt)提出的。該理論認為，當一個艾里圖樣的中心與另一個艾里圖樣的第一個最小值重疊時，就可以分辨它們。在這個例子中，我們根據瑞利的理論，檢驗不同數值孔徑(NA)顯微物鏡的分辨率。
建模任務
真實物鏡的評估
摘要
顯微系統的分辨率一般用阿貝判據進行表征。這也解釋了物鏡的數值孔徑(NA)決定了光柵(作為樣本)衍射階在其后焦平面上的濾波。當高衍射級次的衍射被濾除后，像面不會發生干涉，因此不會成像。本實例演示了數值孔徑NA對濾波效果和分辨率的影響。
1. 案例
在VirtualLab Fusion中構建系統
1. 系統構建模塊
