Limited throughput is a key challenge in in-vivo deep-tissue imaging using nonlinear optical microscopy. Point scanning multiphoton microscopy, the current gold standard, is slow especially compared to the wide-field imaging modalities used for optically cleared or thin specimens. We recently introduced 'De-scattering with Excitation Patterning or DEEP', as a widefield alternative to point-scanning geometries. Using patterned multiphoton excitation, DEEP encodes spatial information inside tissue before scattering. However, to de-scatter at typical depths, hundreds of such patterned excitations are needed. In this work, we present DEEP$^2$, a deep learning based model, that can de-scatter images from just tens of patterned excitations instead of hundreds. Consequently, we improve DEEP's throughput by almost an order of magnitude. We demonstrate our method in multiple numerical and physical experiments including in-vivo cortical vasculature imaging up to four scattering lengths deep, in alive mice.


翻译:使用非线性光学显微镜进行点扫描的多光子显微镜,目前的金本位标准,与光学清理或薄试样所使用的广域成像模型相比,尤其缓慢。我们最近采用了“以刺激模式或低薄标本进行切除”作为点扫描地理比例的宽野替代物。使用模式化多光子喷射,在散射前将组织内部的空间信息编码为DEEED。然而,在典型深度进行脱散时,需要数百种这种有型解析。在这项工作中,我们提供了一种基于深层学习的模型,即DEEP$2$,这个模型可以将仅仅几十种模式的图象除去,而不是几百种。因此,我们用几乎一个数量级的大小来改进DEEEP的吞吐量。我们在多个数字和物理实验中展示了我们的方法,包括活性血管血管血管血管成形成像,将4个散布到活小鼠的深度。

0
下载
关闭预览

相关内容

Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月2日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月30日
Arxiv
22+阅读 · 2022年2月24日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
117+阅读 · 2019年11月7日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员