[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生結(jié)果圖像的方法和光學器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580049484.1
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN106716485B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 拉爾斯·施托佩;克里斯托夫·胡澤曼;沃爾夫·辛格
• 申請（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司顯微鏡有限責任公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王瑞朋;王朝輝

使用至少兩個照射幾何結(jié)構(gòu)(110?1、110?2)順序地照射物體(100)。對所述至少兩個照射幾何結(jié)構(gòu)(110?1、110?2)中的每個捕捉物體(100)的強度圖像。組合強度圖像以用于生成結(jié)果圖像。以結(jié)果圖像滿足預定優(yōu)化標準的這樣的方式執(zhí)行組合。舉例來說，優(yōu)化標準可以涉及圖像對比度、邊緣抖度或圖像清晰度。可以使用空間分辨率來執(zhí)行優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的示例性實施例涉及一種用于生成結(jié)果圖像(results image)的方法和對應(yīng)的設(shè)備。具體地說，示例性實施例涉及便于提供物體的滿足預定優(yōu)化標準的結(jié)果圖像的技術(shù)。

背景技術(shù)

通常，當通過光學設(shè)備對物體進行成像時，提供滿足一個或多個優(yōu)化標準的結(jié)果圖像可能是可取的。具體地說，此類優(yōu)化標準可以是結(jié)果圖像的圖像對比度。可能可取的是獲得盡可能高的圖像對比度。就相對比較高的圖像對比度來說，可以獲得關(guān)于物體的非常不同的物理參數(shù)和信息。

便于通過光學設(shè)備的照射設(shè)備的適當硬件對結(jié)果圖像進行此類優(yōu)化的技術(shù)(結(jié)構(gòu)化照射)是已知的。舉例來說，Wiley-VCH 2005年的H.Gross等人的“Handbook of OpticalSystems”第2卷中描述了此類技術(shù)。這里，可以例如在照射設(shè)備的光瞳平面中使用結(jié)構(gòu)濾波器。結(jié)果，可以對具有特別大的信息深度的物體(例如，具體地說，振幅物體(amplitudeobject))進行成像。

然而，此類技術(shù)具有某些限制或缺點。因為結(jié)構(gòu)濾波器的選擇通常取決于將被成像的物體，所以可能有必要的是，通過掩模交換單元以可交換的方式將結(jié)構(gòu)濾波器容納在照射設(shè)備中，并且可能要保持多個不同的結(jié)構(gòu)濾波器可用。對于不同類型的物體，比如生物樣本或未知的非生物樣本，這可能是不利的，因為有必要保持相對較多的結(jié)構(gòu)濾波器可用。在實踐中于是可能發(fā)生匹配的結(jié)構(gòu)濾波器不存在。此外，隨后在圖像捕捉結(jié)束之后的步驟(后置處理步驟)中改變結(jié)構(gòu)濾光器是不可能的，或者僅有有限程度的可能性。通常，光學設(shè)備的復雜性由于保持附加硬件組件可用而提高。例如由于不正確的機械啟動、磨損或污染等而導致的易錯性也可能由于結(jié)構(gòu)濾光器的可交換的可用性而提高。

發(fā)明內(nèi)容

這就是為什么需要生成滿足預定優(yōu)化標準的結(jié)果圖像的改進技術(shù)的原因，所述技術(shù)消除前述缺點和限制中的至少一些。具體地說，需要便于精確地且靈活地提供滿足各自優(yōu)化標準的結(jié)果圖像的那些技術(shù)。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及一種用于通過光學設(shè)備生成物體的結(jié)果圖像的方法。所述方法包括通過光學設(shè)備的照射設(shè)備使用至少兩個照射幾何結(jié)構(gòu)順序地照射物體。所述方法還包括：對于所述至少兩個照射幾何結(jié)構(gòu)中的每個，在使用各個照射幾何結(jié)構(gòu)照射期間捕捉物體的強度圖像。強度圖像是通過光學設(shè)備的探測器捕捉的。所述方法還包括通過計算單元組合強度圖像以生成結(jié)果圖像。這里，以結(jié)果圖像滿足預定優(yōu)化標準的這樣的方式執(zhí)行組合。

舉例來說，物體可以是振幅物體。也就是說，振幅物體可以使透射的光至少部分衰減。因此，結(jié)果圖像可以對該物體進行成像。舉例來說，結(jié)果圖像可以以放大的方式對該物體進行成像。舉例來說，光學設(shè)備可以是顯微鏡。舉例來說，物體可以包括技術(shù)物體，特別是用于例行監(jiān)視相同成分的技術(shù)物體，而且還包括生物物體。強度圖像可以對應(yīng)于物體的部分相干的圖像，例如與熒光圖像形成對比。就這個程度而言，強度圖像也可以被稱為部分相干圖像。因為強度圖像被組合來形成結(jié)果圖像，所以強度圖像也可以被稱為部分圖像。

一般來說，照射幾何結(jié)構(gòu)可以用光對物體的照射的非常不同的幾何參數(shù)來表征。具體地說，所述至少兩個照射幾何結(jié)構(gòu)可以包括不同的照射方向。舉例來說，所述至少兩個照射幾何結(jié)構(gòu)中的至少一個可以包括多于一個的照射方向；這意味著多個照射方向關(guān)于一個照射幾何結(jié)構(gòu)組合。可以通過組合照射方向來執(zhí)行特別快的成像。