Development of a linear diattenuation sensitive semi-autonomous and portable digital lensless holographic microscope
Fecha
2022
Autores
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
This document presents the development of a linear diattenuation sensitive, semi-autonomous and portable digital lensless holographic microscope (DLHM). With the development of this project, we aim to improve the performance of this microscopy technique and to broaden the possibilities for a portable DLHM device. We believe our microscope can potentially be used in the diagnosis of diseases.
In order to address this aim, the following aspects were investigated within the scope of this project. i) The design of specialized illumination sources for DLHM that are efficient, mechanically stable, and easy to align. ii) The implementation of a DLHM sensitive to the linear diattenuation response of samples. iii) The study of machine-learning based autofocusing methods to be applied to DLHM holograms. iv) The design of specialized software to acquire and reconstruct DLHM holograms and iiv) the design and manufacture of proper mechanical couplings that integrate the DLHM setup with the cellphone’s digital sensor.
Five papers and five proceedings are the resultant products of this thesis project. They constitute part of the core of this thesis and are attached by the end of the document.
Descripción
Este documento presenta el desarrollo de un microscopio holográfico digital sin lentes (DLHM) sensible a la diatenuación lineal, semiautónomo y portátil. Con el desarrollo de este proyecto, pretendemos mejorar las prestaciones de esta técnica de microscopía y ampliar las posibilidades de un dispositivo DLHM portátil. Creemos que nuestro microscopio puede utilizarse potencialmente en el diagnóstico de enfermedades.
Para abordar este objetivo, se investigaron los siguientes aspectos en el ámbito de este proyecto. i) El diseño de fuentes de iluminación especializadas para la técnica DLHM que sean eficientes, mecánicamente estables y fáciles de alinear. ii) La implementación de un DLHM sensible a la respuesta de diatenuación lineal de las muestras. iii) El estudio de métodos de autoenfoque basados en el aprendizaje automático para aplicarlos a los hologramas DLHM. iv) El diseño de software especializado para adquirir y reconstruir hologramas DLHM y iiv) el diseño y la fabricación de acoplamientos mecánicos adecuados que integren el montaje DLHM con el sensor digital del teléfono móvil.
Cinco artículos y cinco actas son los productos resultantes de este proyecto de tesis. Constituyen parte del núcleo de esta tesis y se adjuntan al final del documento.
Palabras clave
Microscopía, Holografía, Portable, Polarización