High-resolution full-field optical coherence tomography using high dynamic range image processing

Autor: Freddy Anstotz, Rémy Claveau, Bruno Serio, Audrey Leong-Hoi, Manuel Flury, Wilfried Uhring, Paul Montgomery
Přispěvatelé: Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), InESS, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Electronique du Solide et des Systèmes (InESS), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Optical Micro-and Nanometrology VI
SPIE Photonics Europe 2016
SPIE Photonics Europe 2016, Apr 2016, Bruxelles, Belgium. ⟨10.1117/12.2227114⟩
Popis: International audience; Full-field optical coherence tomography (FF-OCT) based on white-light interference microscopy, is an emerging noninvasive imaging technique for characterizing biological tissue or optical scattering media with micrometer resolution. Tomographic images can be obtained by analyzing a sequence of interferograms acquired with a camera. This is achieved by scanning an interferometric microscope objectives along the optical axis and performing appropriate signal processing for fringe envelope extraction, leading to three-dimensional imaging over depth. However, noise contained in the images can hide some important details or induce errors in the size of these details. To firstly reduce temporal and spatial noise from the camera, it is possible to apply basic image post processing methods such as image averaging, dark frame subtraction or flat field division. It has been demonstrate that this can improve the quality of microscopy images by enhancing the signal to noise ratio. In addition, the dynamic range of images can be enhanced to improve the contrast by combining images acquired with different exposure times or light intensity. This can be made possible by applying a hybrid high dynamic range (HDR) technique, which is proposed in this paper. High resolution tomographic analysis is thus performed using a combination of the above-mentioned image processing techniques. As a result, the lateral resolution of the system can be improved so as to approach the diffraction limit of the microscope as well as to increase the power of detection, thus enabling new sub-diffraction sized structures contained in a transparent layer, initially hidden by the noise, to be detected.
Databáze: OpenAIRE