[發明專利]用于增強感興趣區域的圖像的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310035298.5
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103295189B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: A.巴姆;N.W.帕克;M.W.烏特勞特
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06F3/0481
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬紅梅,王忠忠

技術領域

本發明涉及由數字像素組成的圖像的顯示且更特別地涉及通過數字顯微術產生的圖像的顯示。

背景技術

無論是掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描透射電子顯微鏡（STEM）、小雙束顯微鏡（SDB）、聚焦離子束顯微鏡（FIB）還是光學顯微鏡（LM），數字顯微鏡都產生并顯示一組數字像素。此類數字像素組通常包含遠遠多于人類觀察者能夠感知的數據。例如，顯示灰階必須容納（accommodate）圖像中的所有數字像素值，并且因此以在觀察者看起來可能為未經區分的灰色場的方式來顯示較低對比度的區，從而阻止人類觀察者區分特征。

在許多類型的圖像中，諸如生物圖像，對應于軟組織的低強度（暗）像素的場點綴有對應于例如骨頭的高強度（亮）像素。相同的現象發生于例如被聚焦離子束（FIB）設備聚集的集成電路的圖像中，其中一些表面提供低強度的像素場。如所述，所使用的灰度等級必須足夠大以涵蓋圖像中的所有像素強度。但是此較大標度可能將類似強度像素顯示為具有相同的灰度，或者灰度如此類似以致于變化對于人類觀察者而言不明顯。

另外，針對其中成像設備對顯示屏進行饋送的組件而言，常常存在這樣的情況，其中，如果存在用于用戶指示應為其聚集更多數據的區的簡單方式，則成像設備可能聚集關于被顯示區域內的感興趣區的更多信息。例如，諸如掃描電子顯微鏡（SEM）的掃描設備可能能夠使用較窄射束和較緊密掃描圖案或減小的掃描速率或增加的采樣速率以產生每單位面積更多的像素。針對原始圖像的較大區，由這些技術產生的更大數目的像素將超過實際上在所提供顯示空間中可能使用的。另外，成像設備可以在圖像內針對較小區不同地調諧其采樣灰度等級和焦點的范圍，從而給該區帶來更多的細節和清晰度。但是看起來在較大原始圖像的背景內，當前不存在用于用戶利用這些能力的容易方式。

國際圖像診斷（Image Diagnost International）在其網站http://www.imagediagnost.de/english/處示出了具有使灰度等級與聚光照明（spotlight）區中的灰度匹配的可移動且尺寸可調整的聚光照明的乳房x線照相圖像顯示器。以類似措施，在http://www.dexis.com處具有網站的Dexis數字診斷成像（Dexis Digital Diagnostic Imaging）示出了具有在聚光照明區域范圍內提供灰度增強圖像的聚光照明的系統。

轉讓給本申請的受讓人的美國專利6,889,113公開了一種圖像顯示組件，其中，用戶可以通過將源自于單獨程序中的形狀拖放到圖像上來控制顯示設備或圖像形成設備或兩者。然而，似乎沒有用于人的改善觀看的聚光照明圖像增強的公開。

在Celebi等人在Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing（ICIP 2009）中所發表的“Contrast Enhancement in Dermoscopy Images by Maximizing a Histogram Bimodality Measure”中提出了用以促進病人皮膚上的痣的檢查的提議圖像增強方法。該方法通過選擇RGB至灰階轉換加權方案來增強圖像，該方法使用于結果得到的圖像的像素強度的直方圖的雙峰性最大化。這增加了自動化閾值算法的效率，以便檢測有問題的痣。

因此，需要一種用于更完全地利用用于較大圖像內的感興趣區的所收集圖像數據且用于命令此類感興趣區的重新成像以聚集用于該區的更完整數據集的用戶友好機制。

發明內容

本發明的目的是允許數字顯微原始圖像的觀察者操縱顯示器和/或顯微鏡以獲得原始圖像內的感興趣區的增強視圖。在一個優選實施例中，聚光照明模式使用于聚光照明感興趣區的灰度等級與存在于聚光照明區中的像素強度變化匹配。然后可以將被用于聚光照明模式的灰度等級廣義化至原始圖像，從而示出與聚光照明區中的那些類似的特征的細節。聚光照明模式還可以被用來突出顯示聚光照明中的若干區，以便以相反的對比度示出該聚光照明區，以顯示關于聚光照明的區（例如，像素強度的直方圖）的數據，以進行圖像特征的測量，并以識別聚光照明區中的圖案且然后在圖像中的別處搜索該圖案。