超衍射成像中双螺旋点扩散函数的三维定位精度

开关效应和单分子定位的结合可以实现样品的超衍射分辨成像,双螺旋点扩展函数将单分子定位纳米分辨从二维扩展到了三维.本文对双螺旋点扩展函数的三维定位精度展开了探讨.首先,基于费希尔信息量,计算了双螺旋点扩展函数的无偏估计,得出其理论定位精度,并分析了光子数、背景噪声以及有效像元尺寸大小对其定位精度的影响;其次,基于单分子定位实验过程中对于数据分析通常采用的高斯拟合质心定位算法,通过误差传递函数定律求得双螺旋点扩展函数的轴向定位精度.计算机模拟结果表明,在光子数大于1000的条件下,高斯拟合质心定位精度和费希尔信息量理论定位精度符合较好.本文的讨论不仅为双螺旋点扩展函数的三维定位精度提供了理论依据,同时也可为实验提供理论指导.