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Reconstruction Algorithms in Undersampled AFM Imaging

机译：欠采样AFM成像中的重建算法

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This paper provides a study of spatial undersampling in atomic force microscopy (AFM) imaging followed by different image reconstruction techniques based on sparse approximation as well as interpolation. The main reasons for using undersampling is that it reduces the path length and thereby the scanning time as well as the amount of interaction between the AFM probe and the specimen. It can easily be applied on conventional AFM hardware. Due to undersampling, it is necessary to subsequently process the acquired image in order to reconstruct an approximation of the image. Based on real AFM cell images, our simulations reveal that using a simple raster scanning pattern in combination with conventional image interpolation performs very well. Moreover, this combination enables a reduction by a factor 10 of the scanning time while retaining an average reconstruction quality around 36 dB PSNR on the tested cell images.
机译：本文提供了对原子力显微镜（AFM）成像中的空间欠采样以及随后基于稀疏近似和插值的不同图像重建技术的研究。使用欠采样的主要原因是，它缩短了路径长度，从而缩短了扫描时间以及AFM探针和样本之间的相互作用量。它可以轻松地应用于常规AFM硬件。由于欠采样，有必要随后处理采集的图像，以重建图像的近似值。基于真实的AFM像元图像，我们的仿真表明，结合常规图像插值使用简单的光栅扫描图案效果非常好。此外，这种组合可以将扫描时间减少10倍，同时在测试的细胞图像上保持36 dB PSNR左右的平均重建质量。

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