Resumen de Reconstrucción de hologramas de microscopía holográfica digital en línea a velocidad de video

Carlos Trujillo, John F. Restrepo, Jorge García Sucerquia

• español

  La Microscopía Holográfica Digital en Línea (MHDL) es quizás la metodología más simple para obtener información del mundo micrométrico: una fuente puntual y un dispositivo de registro digital es el equipo necesario. En esta técnica de microscopía, la recuperación de la amplitud compleja esparcida por el espécimen bajo estudio, se hace por medio de algoritmos muy robustos operando sobre registros bidimensionales de intensidad, que contienen millones de pixeles; el tiempo requerido para llevar a cabo este procesamiento de información ha limitado las aplicaciones de la MHDL. Usando la capacidad de cómputo que proveen las unidades de procesamiento gráfico (GPU) unido a un número reducido de operaciones, en este artículo se presenta una metodología para la reconstrucción numérica de hologramas a velocidad de video adquiridos en MHDL. Esta estrategia permite la reconstrucción de hologramas de 1 megapixel a 32 cuadros por segundo sin cambiar el desempeño de la MHDL en términos de la resolución espacial de esta arquitectura de microscopía. Los resultados experimentales presentados de reconstrucción un holograma registrado de una monocapa bidimensional auto-organizada de esferas de tamaño micrométrico, revelan las capacidades tridimensionales de la MHDL operando a velocidad de video

• English

  Digital in-line holographic microscopy (DIHM) is perhaps the simplest methodology to obtain three-dimensional information about the micrometer world: a point source and a digital recording device is the hardware needed. In this microscopy technique, the recovery of the complex amplitude scattered by the specimens, relies on quite robust algorithms operating on two-dimensional intensity recordings; each recording is formed by millions of pixels. The elapsed time for carrying out such information processing has concealed the wider application of DIHM. In this paper, by the use of the power provided by the graphics processing units (GPU) along with a reduced number of operations, a methodology for numerical reconstruction at video rate of DIHM holograms is presented. This strategy allows for reconstructing 1 megapixel DIHM holograms up to 32 frames per second with no change in spatial resolution performance of this lensless microscopy architecture. The experimental results shown on this paper exhibit the three-dimensional capabilities of DIHM operating at video rate: a hologram taken from a two-dimensional self-organised monolayer of micrometer sized beads is reconstructed a video rate