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资源说明：本篇文章介绍了一种结合单像素成像技术的微观断层成像系统。这种新的成像方法融合了传统断层成像（Tomographic imaging）和单像素成像（single-pixel imaging）的技术优势，通过使用数字微镜装置（Digital micromirror device, DMD）编码样本的空间信息，并利用单像素探测器阵列从不同方向记录光线信号。通过这种技术，每个单像素探测器都可以从特定的角度得到样本的图像，进而能够实现无需机械扫描的断层成像，如强度图像的重聚焦以及三维（3D）差分相位对比成像。
单像素成像是一种在空间上具有非解析性探测器的成像技术，它通过利用空间光调制器对目标场景进行编码，然后通过收集部分散射或透射光线，并结合计算机重建算法来获得图像。与传统成像技术相比，单像素成像因其不依赖于复杂且昂贵的传感器阵列，因而具有成本低、适用性广等优点。此外，由于单像素探测器具有宽泛的光谱响应范围，使得这种结合单像素成像的断层成像系统能够适用于非可见光波段，如太赫兹和X射线，从而在众多生命科学和工程领域中提供了新的研究机会。
文章首先对传统断层成像方法进行了简要回顾，指出常规的断层成像方法通常需要沿光学轴或在不同角度扫描样本。对于获得样本的图像切片，这往往需要机械扫描，无论是在光学轴上还是在不同角度。文章介绍了单像素成像的原理，即通过数字微镜装置对样本的空间信息进行编码，并由单像素探测器阵列从不同方向记录光线信号。利用该技术可以获取每一个单像素探测器角度的样本图像，基于这些图像进行处理，从而实现非机械扫描的断层成像。
研究团队提出了一种紧凑的微观断层成像系统，该系统由单像素成像技术构成，能够同时实现384×384像素的微观断层图像，但仅需要一个5×6的单像素探测器阵列。这一成果能够避免复杂的样本扫描过程，有望提高断层成像技术的效率和适用性。实验结果显示了这种系统的有效性，并展示了高分辨率的3D差分相位对比成像结果。
文章中还提到了将该技术扩展到非可见光波段的可能性，如太赫兹波段和X射线波段。由于太赫兹和X射线在医学成像、安全检查、材料科学等领域具有广泛的应用前景，这项技术的应用能够为这些领域打开新的研究窗口。
文章在引言部分强调了断层成像在生物医学研究中的重要性，它是获取样本的一组图像切片的技术，将这些图像切片叠加在一起可以形成样本的体积数据集。但是，为了获得样本的图像切片，常规的断层成像方法通常需要沿光学轴或在不同角度扫描样本，而本研究提出的基于单像素成像的断层成像方法，为这一领域提供了创新的解决方案。
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