A method for the visualization of high phase gradients in a microscopic image

Holografická mikroskopie je nekonvenční mikroskopická technika, vhodná zvláště pro vzorky s malou optickou hustotou, která umožňuje zviditelnit index lomu pozorovaných objektů. Na Ústavu fyzikálního inženýrství Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně byl sestrojen unikátní transmisní digitální holografický mikroskop (TDHM). Pořízené snímky (hologramy) jsou zpracovány metodou založenou na Fourierově ransformaci, čímž je zrekonstruována intenzita a fáze světelné vlny procházející pozorovaným objektem. Fáze popisuje index lomu a tloušťku pozorovaného objektu. V místech, kde se mění index lomu nebo tloušťka, dochází i ke změně fáze. Úkolem této bakalářské práce bylo najít metodu pro zviditelnění míst s vysokým gradientem fáze. Podařilo se vytvořit metodu, která nevyžaduje navazování fáze, a proto je vhodná pro libovolné obrazy pořízené TDHM. Tato metoda byla implementována do počítačového programu Gradient3D, který kromě výpočtu gradientu ve dvou a třech rozměrech umožňuje i vytváření barevných obrazů, jejichž složkami jsou kombinace intenzity, fáze a gradientu. Program též umožňuje odstranění falešných gradientů v místech s nízkou intenzitou, kde je hodnota fáze nespolehlivá. Program byl testován na několika souborech hologramů pořízených TDHM při pozorování biologických vzorků