[發(fā)明專利]減少圖像中的圖像偽影

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880071569.3
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN111433811A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 拉爾斯·斯托普
• 申請（專利權(quán)）人: 卡爾蔡司顯微鏡有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G02B21/36;G06K9/20
• 代理公司: 北京睿陽聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11758
• 代理人: 楊生平;王朋飛

針對樣本對象相對于照明和檢測器的多種排布，捕獲到樣本對象的圖像(201、202、203)。然后在比較所述圖像(201、202、203)的圖像點的圖像點值的基礎(chǔ)上，逐個圖像點組合圖像(201、202、203)。實現(xiàn)了減少干擾，例如，減少了反射和/或陰影。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的各種實施例涉及圖像捕捉技術(shù)。本發(fā)明的各種實施例尤其涉及減少圖像中的圖像偽影(例如，反射和/或陰影)的技術(shù)。

背景技術(shù)

在通過具有照明模塊來照明的光學(xué)系統(tǒng)記錄圖像的過程中會產(chǎn)生圖像偽影。圖像偽影的例子包括反射和陰影。圖像偽影通常是基于照明、樣本對象和光學(xué)系統(tǒng)檢測器的檢測光學(xué)元件之間的相互作用。反射導(dǎo)致相應(yīng)圖像的某一區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)度增加或減少，從而導(dǎo)致信息丟失。例如，如果用于照明(照度)的光被反射到圖像的某一區(qū)域，那么要成像的樣本對象中原本要成像到相應(yīng)的圖像區(qū)域的那些區(qū)域的信息因此而丟失。因此，記錄的圖像中的反射會損害圖像印象。相應(yīng)地，由于陰影的影響，圖像可能會調(diào)制不足，從而損害圖像印象。

反射可能有多種原因。可能會由于光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的反射而產(chǎn)生圖像中的反射。例如，光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)照明的多反射可能導(dǎo)致出現(xiàn)圖像反射。

反射也可以稱為系統(tǒng)反射。可選地或額外地，在特定方向上成像的樣本對象的高反射率也可以產(chǎn)生圖像反射。這種類型的反射也可以被稱為對象反射(objectreflections)。例如，對象在反射光照明的情況下，對象的高反射率會導(dǎo)致照明光被反射到一個圖像區(qū)域。這種效果也會以相應(yīng)的方式導(dǎo)致陰影。

減少圖像偽影的方法有很多。在這里，減少圖像偽影是指減少因反射和/或因陰影而造成的信息損失。

為了減少由于系統(tǒng)的光學(xué)元件上的反射而引起的圖像中的反射，可以使用更高質(zhì)量的光學(xué)元件，以便生成高質(zhì)量的成像。這類措施的例子包括在系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵光學(xué)表面上涂上抗反射涂層；增加光學(xué)設(shè)計的復(fù)雜度以減少反射，對與成像無關(guān)的部件進(jìn)行啞光處理，和/或采用偏振光學(xué)抗反射裝置。然而，使用這種光學(xué)元件可能導(dǎo)致成本上的不利。此外，更復(fù)雜的光學(xué)元件還可能導(dǎo)致更大的結(jié)構(gòu)空間和高重量。共焦記錄技術(shù)，例如使用共焦顯微鏡，可以使用點掃描儀和/或線掃描器儀。這種掃描方法可以顯著增加記錄時間。

DE 10 2014 113 256A1、DE 10 2015 208 080A1和DE 10 2015 208087A1分別公開了通過數(shù)字后處理來減少圖像偽影的技術(shù)。然而，這些技術(shù)具有一定的局限性，例如，已經(jīng)觀察到，反射的減少會導(dǎo)致陰影的強(qiáng)化。此外，可能經(jīng)常需要使用不同的照明，以滿足特定的標(biāo)準(zhǔn)，例如，可能經(jīng)常需要對不同的照明實施特別鄰近的照度方向。這往往是不可能的，或者只能以有限的方式實現(xiàn)。例如，在某些應(yīng)用中，可能會出現(xiàn)不知道照明方向或所知的照明方向非常不準(zhǔn)確的情況。照明方向可設(shè)定的靈活性通常是有限的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，需要改進(jìn)樣本對象成像的技術(shù)。特別是，需要能夠通過處理捕獲的圖像來抑制反射和陰影的裝置和方法。需要這樣的裝置和方法，使得結(jié)果圖像能夠具有良好的分辨率和良好的對比度。

一種用于減少圖像偽影的方法，包括捕獲樣本對象的第一圖像。通過照明模塊的照明和檢測器的檢測器元件捕獲所述第一圖像。所述第一圖像是針對樣本對象相對于照明和檢測器的第一排布而捕獲的。所述方法還包括捕獲樣本對象的第二圖像。所述第二圖像也是通過所述照明模塊的照明和所述檢測器捕獲的。所述第二圖像是針對樣本對象相對于照明和檢測器的第二排布而捕獲的。所述第二排布至少部分地不同于所述第一排布。該方法還包括，對于所述第一圖像的每個像素點，將相應(yīng)的像素值與至少一個所述第二圖像的至少一個指定像素的至少一個像素值進(jìn)行比較。該方法還包括，根據(jù)所述比較，將所述第一圖像和至少一個所述第二圖像逐個像素地組合在一起。作為結(jié)果，生成結(jié)果圖像。