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傅里叶光场显微镜（Fourier light field microscopy，FLFM）通过将三维样品的多个角度视图编码到单幅图像中，实现高速体积成像。因此，FLFM非常适用于稀疏且快速变化的生物系统。为促进FLFM的应用，我们提出了OpenFLR，这是一种开源软件框架，可利用FLFM实现实时体积重建、三维粒子跟踪和钙成像处理。OpenFLR重建以四种可互换的接口形式发布：Python库、命令行脚本、交互式Web应用程序以及ImageJ/Micro-Manager插件，从而使该流程既便于开发人员使用，也适用于实验台生物学研究人员。在成熟的Richardson–Lucy反卷积方法基础上，我们采用实验与计算相结合的点扩散函数（PSF）校准策略，并结合三角测量跟踪方法，直接从原始光场帧中提取粒子的三维位置，免去了重建步骤。我们利用自由行为的水螅（Hydra vulgaris）的GCaMP6s记录对完整流程进行了验证，跟踪了在发生大幅三维位移过程中稀疏分布的神经元群体。
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傅里叶光场显微镜的快速体积重建与跟踪实现自由行为水螅的实时钙成像。
Raymond Adkins，Ryan Hausen，Jamie Noss，Gerard Lemson，Jonathon Howard
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https://doi.org/10.64898/2026.09.17.752193
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傅里叶光场显微镜（Fourier light field microscopy，FLFM）通过将三维样品的多个角度视图编码到单幅图像中，实现高速体积成像。因此，FLFM 非常适用于稀疏且快速变化的生物系统。为促进 FLFM 的应用，我们提出了 OpenFLR，这是一种开源软件框架，可利用 FLFM 实现实时体积重建、三维粒子跟踪和钙成像处理。OpenFLR 重建功能以四种可互换的接口形式提供：Python 库、命令行脚本、交互式 Web 应用程序以及 ImageJ/Micro-Manager 插件，从而使该流程既适用于开发人员，也适用于实验室生物学研究人员。在成熟的 Richardson–Lucy 反卷积方法基础上，我们采用实验与计算相结合的混合式点扩散函数（PSF）校准策略，以及一种三角测量跟踪方法，直接从原始光场帧中提取三维粒子位置，从而绕过重建过程。我们利用自由行为的普通水螅（Hydra vulgaris）的 GCaMP6s 记录对完整流程进行了验证，跟踪了在发生大幅三维位移时的稀疏神经元群体。
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发布于 2026 年 9 月 21 日。
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Raymond Adkins，Ryan Hausen，Jamie Noss，Gerard Lemson，Jonathon Howard
bioRxiv
2026.09.17.752193；
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https://doi.org/10.64898/2026.09.17.752193
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Raymond Adkins，Ryan Hausen，Jamie Noss，Gerard Lemson，Jonathon Howard
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2026.09.17.752193；
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https://doi.org/10.64898/2026.09.17.752193
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.17.752193v1?rss=1
🏷️ 傅里叶光场显微镜 三维体积重建 实时粒子跟踪 钙成像 水螅神经元 开源生物成像软件