La microscopie à grand champ (WFM) conventionnelle ne peut pas fournir les images de coupe optique (OS) nécessaires à la reconstruction volumétrique 3-D. La raison réside dans le fait que les signaux de flou sont toujours couplés dans le plan de mise au point. En introduisant la microscopie à illumination structurée (SIM), les chercheurs ont réussi à éliminer les composants flous du plan de mise au point en couleur (FC).

Cependant, l'approche FC-SIM actuelle nécessite trois images brutes déphasées pour chaque plan focalisé et des centaines de plans à balayage axial. Cette approche entraîne un nombre important d'images brutes et donc une lourde charge sur le stockage des données et le coût du temps de traitement. Comment se libérer d'un tel fardeau reste une question.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Yao Baoli au State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics, Institut d'optique et de mécanique de précision de Xi'an (XIOPM) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), a rapporté un schéma d'apprentissage en profondeur FC-WFM-Deep pour obtenir directement des images de coupe optique en couleur pour la microscopie à grand champ.

Contrairement à l'approche FC-SIM, la taille des données de reconstruction est 21 fois plus petite, et la profondeur de mise au point est doublée. Ce travail a été publié dans la revue Optique Biomédicale Express .

FC-WFM-Deep exploite pleinement les capacités uniques de haute résolution et de couleur de SIM. Efficacement, le réseau d'apprentissage en profondeur n'a besoin que d'une formation sur un seul cadre large-field. Après l'entrainement, images de haute qualité avec sectionnement optique, profondeur de champ considérable, et la couleur peut être acquise directement à partir du cadre à grand champ.

FC-WFM-Deep a une qualité d'imagerie comparable à FC-SIM en termes de résolution spatiale et de dimensions. Au-delà de ça, les données requises pour FC-WFM-Deep dans la reconstruction 3D en couleur peuvent être 21 fois inférieures à celles de FC-SIM.

FC-WFM-Deep réduit considérablement les exigences d'acquisition de données 3D sans perdre de détails et améliore la vitesse d'imagerie 3D en extrayant la section optique dans la profondeur de champ (DOF). Cette méthode économique et pratique offre un outil prometteur pour observer des échantillons biologiques en couleur en 3D avec une grande précision.