Deep Learning Empowered Fresnel-based Lensless Fluorescence Microscopy<sup>*</sup>
Notice bibliographique
Résumé
Miniaturized fluorescence microscopy has revolutionized the way neuroscientists study the brain in-vivo. Recent developments in computational lensless imaging promise a next generation of miniaturized microscopes in lensless fluorescence microscopy. We developed a microscope prototype using an optimized Fresnel amplitude mask. While many lensless imaging modalities have reported excellent performance using Deep Learning (DL) approaches, DL application in fluorescence imaging has been left untouched. We generated a computational dataset based on experimental system calibration to evaluate DL capabilities on biological cell morphologies. We show that our DL-assisted microscope can provide high-quality imaging with a structural similarity index of 89%. The least absolute error was decreased by 63% using the DL-assisted method compared with the classical models. The state-of-the-art performance of this prototype enhances the expected potential of amplitude masks in lensless microscopy applications, which are critical for robust in-vivo flat microscopy with engineered image sensors.Clinical Relevance- This study aids in advancing miniaturized fluorescence microscopy, which greatly impacts long-term brain circuit and disease studies in freely moving animal models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».