MicroDiffuse3D：3D 显微成像恢复的基础模型

化学成像能够实现细胞、组织和生命系统的无标记可视化，同时提供传统荧光显微镜难以获得的直接生化信息。尽管它在从术中诊断到药物反应分析等应用中前景广阔，但其更广泛的应用仍然受到数据采集缓慢的限制，特别是对于三维成像。在这里，我们介绍了 MicroDiffuse3D，这是一种用于 3D 显微镜图像恢复的预训练基础模型，可以从以更高吞吐量获得的降级低分辨率测量中恢复高质量的体积结构。我们在三种具有挑战性的恢复设置中评估了 MicroDiffuse3D，包括 16 倍体积稀疏度下的 3D 超分辨率、分辨率和噪声的联合退化，以及低信噪比 (SNR) 状态下的 3D 去噪，其中该模型在强基线上提供了明显的增益。在稀疏 3D 超分辨率设置下，MicroDiffuse3D 在深度上产生更清晰的连续性，伪影更少，分割质量提高了 10.58%，线轮廓一致性提高了 15.59%。总之，我们的结果将预训练 3D 恢复确立为一种广泛适用的策略，用于克服体积化学成像中的吞吐量和 SNR 限制，从而以以前难以实现的规模和速度实现高分辨率分析。