用于生成由多个显微子图像合成的图像的方法和显微镜技术

本发明专利技术涉及一种用于生成由多个显微子图像合成的图像的方法和显微镜。根据该方法，拍摄样本的总览图像。此外，拍摄样本的第一组显微子图像。第一组的显微子图像具有相同的分辨率。检测第一组显微子图像在总览图像之内的定位。将第一组的显微子图像拼合成第一成组图像(02)。此外，拍摄样本的第二组显微子图像。第二组的显微子图像具有相同的分辨率。检测第二组显微子图像在总览图像之内的定位。将第二组的显微子图像(06)拼合成第二成组图像(03)。根据所检测到的第一组显微子图像的定位和所检测到的第二组显微子图像的定位，至少将第一成组图像(02)和第二成组图像(03)拼合成样本的合成图像(09)。成图像(09)。成图像(09)。

【技术实现步骤摘要】
用于生成由多个显微子图像合成的图像的方法和显微镜


[0001]本专利技术首先涉及一种用于生成样本的由多个显微子图像合成的图像的方法。拍摄出样本的若干显微子图像，以便例如通过拼接(Stitching)进行拼合，从而获得样本的高分辨率的显微图像，该显微图像成像出样本的至少较大部分。本专利技术还涉及一种适用于此的显微镜。

技术介绍

[0002]DE 100 05 852 C2示出了一种用于以显微分辨方式建立起技术表面的高度图像的方法。在对样本区域进行测量之后，将样本在垂直于测量显微镜的光轴的X/Y平面中移行，从而可以测量相邻的样本区域，并通过电子并置，也就是说通过将各个相邻区域的测量结果拼接来获得样本表面结构的合成图像。
[0003]EP 3 156 967 B1教导了一种用于创建显微观察全景图的方法，其中，在考虑变化信息的情况下将第一和第二显微观察拍摄图进行拼合。为此，获知描述在x和/或y方向上的横向移动的运动矢量。
[0004]由EP 2 596 472 B1公知一种用于产生在载玻片上的样本的拼合拍摄图的方法。通过分析重叠的子图像的相似性来获知成对的相互重叠的子图像之间的位移矢量。为了一方面使成对的相互重叠的子图像的位移矢量之间的偏差的程度最小化和另一方面为了使成对的相互重叠的子图像的拍摄图定位变量的差异的程度最小化而找到针对子图像的最佳的拍摄图定位变量的集合的优化问题应当在遵守拍摄图定位变量的辅助条件的情况下来解决。
[0005]DE 10 2013 006 994 A1教导了一种用于优化在数字显微镜中的工作流程的方法。该数字显微镜包括至少一个用于观察样本、样本台、光学单元或用户的监测传感器以及监测单元。检测到来自监测传感器的观察数据并在监测单元中自动进行分析和评估，以便产生控制数据并将该控制数据用于控制数字显微镜的工作流程。概览图像或整体图像可以通过彼此拼合，也就是说通过拼接多个显微拍摄图来产生。
[0006]DE 10 2018 104 704 A1示出了一种用于改变数字显微镜的放大倍率的方法，该数字显微镜具有至少两个具有不同成像比例的可自动变换的物镜，从中分别选出一个物镜。使通过显微镜输出的图像的放大倍率连续变化，为此，通过数字图像处理来连续改变以所选的物镜拍摄到的并由图像转换器转换的图像的放大倍率。显微镜台例如可以在y方向上移动。在此，在显微镜工作台移动行程上，在传感器图像平面中拍摄与传感器等效的像场并以拼接方式拼合。
[0007]DE 10 2017 101 188 A1涉及一种用显微镜对样本进行显微观察的方法。显微镜的视场能通过选定图像传感器的区段来改变。在该方法的一个步骤中，用显微镜拍摄样本的至少一个子区域的初始图像，为此，在显微镜上选择第一视场。对初始图像进行分析，以便获知至少两个不同的成像出子区域的视场，其中，通过其中每个成像出子区域的视场成像出初始图像的子区域。针对其中每个所获知的成像出子区域的视场拍摄出样本的子区域
的图像。
[0008]WO 2017/196885 A1示出了一种用于产生具有高色彩保真度和高分辨率的彩色图像的方法，根据该方法，将多个在单个波长的情况下拍摄全息图像与一些经色彩校准的图像融合。利用具有较低放大倍率的显微镜在使用基于小波变换的着色方法的情况下拍摄经色彩校正的图像。使用离散的小波变换(DWT)，以便传输最终图像，该最终图像将来自经色彩校准的图像的具有较低分辨率的分量和来自高分辨率的单色全息图像的高分辨率的分量拼合在一起。
[0009]生成由许多显微子图像合成的图像(例如，由1000个以上的显微子图像合成的图像)是成问题的，这是因为在许多情况下，这会使所提供的计算量过大，或者所提供的软件不适合于此，并且必须进一步开发。已知的解决方案的另外的问题在于，如果在拍摄图像时发生错误，则必须再次拍摄所有先前所拍摄的图像，在存在大量图像时，这是特别费事的。在拍摄非常多的显微子图像期间，可能还需要校正焦点设定；例如在斜置的样本的情况下。以相同的高分辨率拍摄大量的显微子图像将导致可观的数据量，当例如不必以高分辨率对样本的特定的区域进行显微观察时，则不一定总是需要这些数据量。在根据扩展的拍摄模式仅拍摄样本的一些区域例如作为三维图像或作为具有扩展景深的图像的情况下同样如此。

技术实现思路

[0010]基于现有技术，本专利技术的任务在于，能够少耗费地生成由许多显微子图像合成的图像。
[0011]所述的任务通过根据本专利技术的方法以及通过根据本专利技术的显微镜来解决。
[0012]根据本专利技术的方法用于生成样本的由多个显微子图像合成的显微图像。该合成的显微图像成像出至少大部分样本。合成的显微图像可以例如成像出整个样本。合成的显微图像也可以是样本的全景图像。
[0013]在该方法的一个步骤中，用显微镜拍摄样本的总览图像，该总览图像成像出至少大部分样本。例如，总览图像可以成像出整个样本。总览图像具有相对较低的分辨率，尤其地，总览图像以相对较低的分辨率成像出样本的应当以较高的分辨率通过所要生成的合成的显微图像成像出的那个部分。
[0014]在该方法的另外的步骤中，拍摄样本的第一组显微子图像。第一组的显微子图像具有相同的分辨率，该分辨率尤其是高于总览图像的分辨率。这些显微子图像分别成像出总览图像成像出的内容的一小部分。这些显微子图像也可以被称为瓷砖式图块。检测第一组显微子图像在总览图像之内的定位。因此，这是第一组显微子图像相对于总览图像的相对定位。
[0015]在该方法的另外的步骤中，将第一组的显微子图像拼合成第一成组图像，这例如可以通过拼接来完成。由于检测到第一组显微子图像在总览图像之内的定位，因此该第一成组图像相对于总览图像的定位也就已知了。
[0016]在该方法的另外的步骤中，拍摄样本的第二组显微子图像。第二组的显微子图像具有相同的分辨率，这些相同的分辨率优选不同于第一组显微子图像的显微子图像的相同的分辨率，并且尤其是高于总览图像的分辨率。这些显微子图像分别成像出总览图像成像
出的内容的一小部分。这些显微子图像也可以被称为瓷砖式图块。检测第二组显微子图像在总览图像之内的定位。因此，这是第二组显微子图像相对于总览图像的相对定位。
[0017]在该方法的另外的步骤中，将第二组的显微子图像拼合成第二成组图像，这例如可以通过拼接来完成。由于检测到第二组显微子图像在总览图像之内的定位，因此第二成组图像相对于总览图像的定位也就已知了。
[0018]在该方法的另外的步骤中，根据所检测到的第一组显微子图像的定位和所检测到的第二组显微子图像的定位，至少将第一成组图像和第二成组图像以及可能的另外的成组图像和/或其他图像元素拼合成样本的合成图像。成组图像的拼合也可以被称为虚拟扫描，这是因为这会导致与在大面积上扫描样本相同的结果。优选地，在另外的步骤中，通过拼接使成组图像的重叠区域平滑，从而避免了成组图像之间的可见的跳变。
[0019]该方法的一个特别的优点在于，该方法能少耗费地执行，这是因为子图像的拼合是在两个等级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于生成样本的由多个显微子图像(06)合成的图像(09)的方法；所述方法包括以下步骤：
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拍摄所述样本的总览图像(01)；
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拍摄所述样本的第一组显微子图像(06)，其中，第一组的显微子图像(06)具有相同的分辨率，并且其中，检测第一组显微子图像(06)在所述总览图像(01)之内的定位；
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将第一组的显微子图像(06)拼合成第一成组图像(02)；
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拍摄所述样本的第二组显微子图像(06)，其中，第二组的显微子图像(06)具有相同的分辨率，并且其中，检测第二组显微子图像(06)在所述总览图像(01)之内的定位；
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将第二组的显微子图像(06)拼合成第二成组图像(03)；并且
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根据所检测到的第一组显微子图像(06)的定位和所检测到的第二组显微子图像(06)的定位，至少将第一成组图像(02)和第二成组图像(03)拼合成所述样本的合成图像(09)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下另外的步骤：
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拍摄所述样本的第三组显微子图像(06)，其中，第三组的显微子图像(06)具有相同的分辨率，并且其中，检测第三组显微子图像(06)在所述总览图像(01)之内的定位；
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将第三组的显微子图像(06)拼合成第三成组图像(04)；
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根据所检测到的第一组显微子图像(06)的定位、所检测到的第二组显微子图像(06)的定位和所检测到的第三组显微子图像(06)的定位，将第一成组图像(02)、第二成组图像(03)和第三成组图像(04)拼合成所述样本的合成图像(09)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二组的显微子图像(06)的相同的分辨率不同于第一组的显微子图像(06)的相同的分辨率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：