Microscopia computazionale

Microscopia computazionale

Description of the activity

La microscopia computazionale è a metĂ  tra l’informatica e l’ottica ed estende le capacitĂ  della microscopia ottica classica con l’aiuto del calcolo. In particolare, la complessitĂ  dei sistemi di imaging si sposta dalle configurazioni ottiche agli schemi computazionali, che consistono principalmente nella manipolazione intelligente dei dati grezzi per ottenere capacitĂ  di imaging di alta qualitĂ . L’attivitĂ  di ricerca è focalizzata sulla progettazione, sviluppo e implementazione di metodi avanzati di elaborazione delle immagini e framework di machine learning per spingere le capacitĂ  e le prestazioni oltre i limiti dei sistemi ottici esistenti. I principali argomenti svolti dal gruppo di ricerca riguardano i campi dell’elaborazione olografica avanzata, dell’imaging a super risoluzione, dell’estensione del campo visivo, del recupero di fase, della tomografia 3D, degli approcci learning per la classificazione delle immagini e dell’elaborazione rapida. Inoltre, il gruppo è attivo nella progettazione e realizzazione di dispositivi di microscopia compatta non convenzionali per la diagnostica point-of-care e il monitoraggio ambientale a livello di singola cellula/particella.

PAROLE CHIAVE: quantitative phase imaging, digital holography, Fourier Ptychographic microscopy, tomographic flow cytometry, flow-scanning holographic cytometry, lensless in-line microscopy, polarization-resolved holographic microscopy, advanced image processing, machine learning, deep learning.

Involved personnel

P. Memmolo | V. Bianco | L. Miccio | P. Ferraro | J. Behal | Z. Wang | D. Pirone | D. Sirico | M. Valentino

National and International Collaborations

  • École Polytechnique FĂ©dĂ©rale de Lausanne (EPFL),
  • University of California Los Angeles (UCLA),
  • Tel Aviv University,
  • LeMans University,
  • University of Connecticut (UCONN),
  • Tsinghua University,
  • UniversitĂ  degli Studi di Salerno (UNISA),
  • UniversitĂ  degli Studi di Napoli “Federico II” (UNINA),
  • UniversitĂ  di Bologna (UNIBO),
  • CEINGE – Biotecnologie Avanzate,
  • SDN-SYNLAB,
  • Stazione Zoologica Anton Dohrn.

Instrumentation/facilities

  • Laboratori di Ptychography;
  • Laboratori di olografia digitale.

Active projects and contracts

  • Progetto PRIN 2017, Morphological Biomarkers for early diagnosis in Oncology (MORFEO). Prot. 2017N7R2CJ.
  • Progetto congiunto di ricerca per la Cooperazione Scientifica e Tecnologica Italia-Israele 2021, Deep-learning classification of dynamically flowing circulating tumors cells imaged by quantitative phase microscopy (Deep-Class-CTCs).