Detección de bordes y superficies en imágenes de microscopía de fluorescencia con resolución mejor que el límite de difracción

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2021-12-16

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

DETECCION DE BORDES - MICROSCOPIA DE FLUORESCENCI - SUPER RESOLUCION - LIMITE DE DIFRACCION - DECONVOLUCION - EDGE DETECTION - FLUORESCENCE MICROSCOPY - SUPER-RESOLUTION - DIFFRACTION LIMIT - DECONVOLUTION

Descripción:

Se desarrolló un método para la detección de bordes y superficies en imágenes de microscopía de fluorescencia. El mismo, nombrado SUPPOSe Edge, es una extensión a imágenes densas del método de super resolución SUPPOSe que logra localizar los bordes de objetos con resolución mejor que el límite de difracción y exactitud hasta tres veces mayor que los métodos de detección de bordes tradicionales. Para esto se aproxima el gradiente de la imagen como una superposición de fuentes puntuales orientadas de igual intensidad, transformando el problema de la deconvolución en un problema de cuadrados mínimos sobre las posiciones de las fuentes. Para esto es necesario considerar un término de regularización que penaliza los cambios abruptos en las normales al contorno, garantizando la convergencia. Se presenta el desarrollo matemático del método y se lo pone a prueba tanto en imágenes simuladas como experimentales, mostrando un fuerte incremento en la resolución obtenida, que permite recuperar detalles que no son evidentes en las imágenes originales y separar dos estructuras que se encuentran a una distancia menor que el límite de difracción. Finalmente se realiza una generalización del método a tres dimensiones, permitiendo la detección de superficies en imágenes volumétricas de microscopía de fluorescencia. Ambos métodos fueron puestos a prueba realizando mediciones de microscopía de fluorescencia de campo amplio y de microscopía por excitación de dos fotones, siendo estas ́ultimas realizadas en un equipo construido especialmente para esta tesis.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6996_BrinattiVazquez