显微图像的显示方法、显示装置及包含该装置的成像系统与流程

本发明涉及显微光学技术领域，具体涉及一种显微图像的显示方法、显示装置及包含该显示装置的成像系统。

背景技术：

三维显微镜相较于传统显微镜可以获取样本的三维信息，因此在医学、生物学、精密工业检测和神经科学等领域发挥着重要作用。三维显微镜的图像采集方式主要包括侵入式图像采集方式和非侵入式图像采集方式。其中，侵入式图像采集方式，如扫描式图像采集方式，虽然可以获得较高的图像分辨率，但是难以获取样本的实时动态信息，而且强光照射还会对样本产生漂白。非侵入式图像采集方式，如基于光场理论技术的光场显微镜技术，通过采集样本的空间-角度数据，并采用三维重构算法对样本数据进行计算，实现样本的三维重建，并不会影响样本的原本形态，同时还可以获得样本的实时动态信息。

光场显微镜(lightfieldmicroscopy,lfm)，基于光场显微镜技术，在传统显微镜的中间像平面处设置微透镜阵列，能够一次曝光得到多个视角的平面图像，从而得到大景深的显微图像，并可进行三维重建。但是，光场显微镜lfm所获得的各视角子图像的空间分辨率受微透镜阵列中透镜个数的限制，如果采用小尺寸的微透镜阵列提高各视角子图像的空间分辨率，又会降低光场显微镜lfm的景深值，进而影响样本的显示效果。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决光场显微镜难以显示高空间分辨率图像的技术问题，本发明提供了一种显微图像的显示方法、显示装置及包含该装置的成像系统。

第一方面，本发明中显微图像的显示方法的技术方案是：

采集经显微镜对样本曝光得到的多个不同视角的低分辨率样本图像；

依据所述各低分辨率样本图像的视差偏移量，依次将所述各低分辨率样本图像映射到与各自的视差偏移量对应的高分辨率网格图上，进而得到所述的多个不同视角的高分辨率样本图像；

对所述各高分辨率样本图像进行三维重构，得到所述样本的三维面型。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述将各低分辨率样本图像映射到与各自的视差偏移量对应的高分辨率网格图上，具体包括：

获取各非参考图像中与参考图像的参考点像素对应的各对应点像素；

计算所述参考点像素与各对应点像素的rgb值偏差，并按照所述rgb值偏差由小到大的顺序，选取映射到高分辨率网格图上的n-1个对应点像素；

将所述参考点像素和所述的n-1个对应点像素映射到所述参考图像的高分辨率网格图上；

其中，所述参考图像为所述低分辨率样本图像中进行映射的目标图像，非参考图像为所述低分辨率样本图像中参考图像以外的图像；所述参考点像素为所述参考图像中进行映射的目标像素；所述n为高分辨率网格图的像素数量相对于低分辨率样本图像的像素数量的倍数，n＜n，n为所述非参考图像的总数。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述将各低分辨率样本图像映射到与各自的视差偏移量对应的高分辨率网格图上之前包括：采用光流法获取所述低分辨率样本图像的视差偏移量；

所述对各高分辨率样本图像进行三维重构之前包括：对所述高分辨率样本图像进行滤波。

第二方面，本发明中显微图像的显示装置的技术方案是：

所述装置包括：

图像采集模块，用于采集经显微镜对样本曝光得到的多个不同视角的低分辨率样本图像；

映射模块，用于依据所述各低分辨率样本图像的视差偏移量，依次将所述各低分辨率样本图像映射到与各自的视差偏移量对应的高分辨率网格图上，进而得到所述的多个不同视角的高分辨率样本图像；

三维重构模块，用于对所述各高分辨率样本图像进行三维重构，得到所述样本的三维面型。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述映射模块包括采集单元、计算单元和映射单元；

所述采集单元，用于获取各非参考图像中与参考图像的参考点像素对应的各对应点像素；

所述计算单元，用于计算所述参考点像素与各对应点像素的rgb值偏差，并按照所述rgb值偏差由小到大的顺序，选取映射到高分辨率网格图上的n-1个对应点像素；

所述映射单元，用于将所述参考点像素和所述的n-1个对应点像素映射到所述参考图像的高分辨率网格图上；

其中，所述参考图像为所述低分辨率样本图像中进行映射的目标图像，非参考图像为所述低分辨率样本图像中参考图以外的图像；所述n为高分辨率网格图的像素数量相对于低分辨率样本图像的像素数量的倍数n，n＜n，n为所述非参考图像的总数。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述映射模块包括视差计算单元；所述视差计算单元，用于采用光流法获取所述低分辨率样本图像的视差偏移量；

所述三维重构模块包括滤波单元；所述滤波单元，用于对所述高分辨率样本图像进行滤波。

第三方面，本发明中成像系统的技术方案是：

所述成像系统包括上述技术方案所述的显微图像的显示装置；进一步地，所述成像系统还包括显微镜、光阑放大模块和透镜阵列模块；其中，所述显微镜的光轴、光阑放大模块的光轴和透镜阵列模块的中心处于同一光轴上；

所述光阑放大模块设置在经所述显微镜得到的样本的中间成像面处，用于对所述显微镜的物镜光阑产生的共轭像进行放大，形成共轭光阑面；

所述透镜阵列模块设置在所述共轭光阑面处，用于获取多个不同视角的低分辨率样本图像。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述透镜阵列模块包括按照蜂窝状排布的多个透镜，且所述透镜的数量至少为7；或者，

所述透镜阵列模块包括按照nm×nm阵列式排布的多个透镜，且所述nm≥3。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述成像系统还包括用于确定所述nm×nm阵列式的数值nm的确定模块；所述确定模块包括如下式所示的确定模型：

其中，所述p为所述显示装置中图像采集模块采集到的低分辨率样本图像的单个像素值；所述m为所述显微镜的放大倍数；所述naobjective为所述显微镜中物镜的数值孔径；所述λ为光波长。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述成像系统中透镜阵列模块的透镜包括胶合透镜；

所述成像系统中光阑放大模块包括胶合透镜。

与现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种显微图像的显示方法，通过将经显微镜曝光得到的不同视角的低分辨率样本图像，映射到高分辨率网格图上，然后对不同视角的高分辨率样本图像进行三维重构得到高分辨率的样本三维面型，可以获得样本的瞬时图像，同时样本显示图像的分辨率直接由低分辨率样本图像的图像采集装置的分辨率决定，不需要对显微镜进行较大的结构改动即可获得高分辨率的样本显示图像；

2、本发明提供的一种显微图像的显示装置，其图像采集模块可以采集将经显微镜曝光得到的不同视角的低分辨率样本图像，映射模块可以将低分辨率样本图像映射到高分辨率网格图上，三维重构模块可以对不同视角的高分辨率样本图像进行三维重构得到高分辨率的样本三维面型；该显示装置可以获得样本的瞬时图像，同时样本显示图像的分辨率直接由图像采集模块的分辨率决定，不需要对显微镜进行较大的结构改动即可获得高分辨率的样本显示图像。

3、本发明提供的一种成像系统，其包括上述技术方案所述的显示装置，使得该成像系统兼具高空间分辨率和大景深，从而实现了对样本进行高分辨率图像显示。

附图说明

图1是本发明实施例中一种显微图像的显示方法实施流程图；

图2是本发明实施例中一种成像系统结构示意图；

图3是本发明实施例中成像系统的光路仿真示意图；

图4是本发明实施例中透镜阵列模块结构示意图；

图5是本发明实施例中一种中心视点的像方mtf曲线示意图；

图6是本发明实施例中一种分视点的像方mtf曲线示意图；

图7是本发明实施例中一种中心视点的像方点阵示意图；

图8是本发明实施例中一种分视点的像方点阵示意图；

图9是本发明实施例中一种成像系统采集美标usaf1951分辨板的结果示意图；

图10是本发明实施例中常规显微镜采集美标usaf1951分辨率板的结果示意图；

图11是本发明实施例中一种成像系统与常规显微镜采集美标usaf1951分辨率板的归一化对比示意图；

图12是本发明实施例中一种美标usaf1951分辨率板的显示图像和原始图像示意图；

图13是本发明实施例中一种美标usaf1951分辨率板的显示图像和原始图的横向分辨率对比示意图；

图14是本发明实施例中另一种中心视点的像方mtf曲线示意图；

图15是本发明实施例中另一种分视点的像方mtf曲线示意图；

图16是本发明实施例中另一种中心视点的像方点阵示意图；

图17是本发明实施例中另一种分视点的像方点阵示意图；

图18是本发明实施例中7个视点的低分辨率蝴蝶翅膀图像；

图19是本发明实施例中1个视点的低分辨率蝴蝶翅膀图像和高分辨率蝴蝶翅膀图像；

图20是本发明实施例中重聚焦后的蝴蝶翅膀图像；

图21是本发明实施例中重聚焦后的蝴蝶翅膀图像的深度图；

图22是本发明实施例中三维重构后的蝴蝶翅膀图像；

图23是本发明实施例中7个视点的低分辨率微型电容图像；

图24是本发明实施例中三维重构后的微型电容图像；

图25是本发明实施例中一种成像系统采集400国标分辨率板的结果示意图；

图26是本发明实施例中7个视点的低分辨率蝴蝶触角图像；

图27是本发明实施例中中心视点的低分辨率蝴蝶触角图像；

图28是本发明实施例中中心视点的低分辨率蝴蝶触角图像和高分辨率蝴蝶触角图像；

图29是本发明实施例中三维重构后的蝴蝶触角图像；

其中，10：显微镜平台；101：样本；102：物镜；103：中继镜；20：光阑放大模块；30：透镜阵列模块；31：3×3阵列式透镜阵列模块；32：蜂窝状透镜阵列模块；33：中间成像面；40：图像传感器；50：图像处理器；60：衍射极限；61：ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线；62：ts＝(0.0000,0.2750mm)时的mtf曲线；63：ts＝(0.0000,0.4000mm)时的mtf曲线；64：ts＝(0.0000,0.4700mm)时的mtf曲线；65：ts＝(0.0000,0.5500mm)时的mtf曲线；66：ts＝(0.0000,-0.2750mm)时的mtf曲线；67：ts＝(0.0000,-0.4000mm)时的mtf曲线；68：ts＝(0.0000,-0.4700mm)时的mtf曲线；69：ts＝(0.0000,-0.5500mm)时的mtf曲线；70：衍射极限；71：ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线；72：ts＝(0.0000,0.2750mm)时的mtf曲线；73：ts＝(0.0000,0.4000mm)时的mtf曲线；74：ts＝(0.0000,0.4700mm)时的mtf曲线；75：ts＝(0.0000,0.5500mm)时的mtf曲线；76：ts＝(0.0000,-0.2750mm)时的mtf曲线；77：ts＝(0.0000,-0.4000mm)时的mtf曲线；78：ts＝(0.0000,-0.4700mm)时的mtf曲线；79：ts＝(0.0000,-0.5500mm)时的mtf曲线；80：视场(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,0.000mm)的点阵；81：视场(obj＝0.0000,0.2750mm；ima＝0.000,1.157mm)的点阵；82：视场(obj＝0.0000,0.4000mm；ima＝0.000,1.688mm)的点阵；83：视场(obj＝0.0000,0.4700mm；ima＝0.000,1.988mm)的点阵；84：视场(obj＝0.0000,0.5500mm；ima＝0.000,2.333mm)的点阵；85：视场(obj＝0.0000,-0.2750mm；ima＝0.000,-1.157mm)的点阵；86：视场(obj＝0.0000,-0.4000mm；ima＝0.000,-1.688mm)的点阵；87：视场(obj＝0.0000,-0.4700mm；ima＝0.000,-1.988mm)的点阵；88：视场(obj＝0.0000,-5500mm；ima＝0.000,-2.333mm)的点阵；90：视场(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,4.829mm)的点阵；91：视场(obj＝0.0000,0.2750mm；ima＝0.000,5.987mm)的点阵；92：视场(obj＝0.0000,0.4000mm；ima＝0.000,6.518mm)的点阵；93：视场(obj＝0.0000,0.4700mm；ima＝0.000,6.818mm)的点阵；94：视场(obj＝0.0000,0.5500mm；ima＝0.000,7.164mm)的点阵；95：视场(obj＝0.0000,-0.2750mm；ima＝0.000,3.671mm)的点阵；96：视场(obj＝0.0000,-0.4000mm；ima＝0.000,3.140mm)的点阵；97：视场(obj＝0.0000,-0.4700mm；ima＝0.000,2.840mm)的点阵；98：视场(obj＝0.0000,-5500mm；ima＝0.000,2.493mm)的点阵；110：衍射极限；111：ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线；112：ts＝(0.0000,-0.1500mm)时的mtf曲线；113：ts＝(0.0000,-0.2500mm)时的mtf曲线；114：ts＝(0.0000,0.1500mm)时的mtf曲线；115：ts＝(0.0000,0.2500mm)时的mtf曲线；116：ts＝(0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线；117：ts＝(-0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线；118：ts＝(0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线；119：ts＝(-0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线；120：衍射极限；121：ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线；122：ts＝(0.0000,-0.1500mm)时的mtf曲线；123：ts＝(0.0000,-0.2500mm)时的mtf曲线；124：ts＝(0.0000,0.1500mm)时的mtf曲线；125：ts＝(0.0000,0.2500mm)时的mtf曲线；126：ts＝(0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线；127：ts＝(-0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线；128：ts＝(0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线；129：ts＝(-0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线；130：视场(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,0.000mm)的点阵；131：视场(obj＝0.0000,-0.1500mm；ima＝0.000,-0.823mm)的点阵；132：视场(obj＝0.0000,-0.2500mm；ima＝0.000,-1.383mm)的点阵；133：视场(obj＝0.0000,0.1500mm；ima＝0.000,0.823mm)的点阵；134：视场(obj＝0.0000,0.2500mm；ima＝0.000,1.383mm)的点阵；135：视场(obj＝0.2500,0.0000mm；ima＝1.383,0.000mm)的点阵；136：视场(obj＝-0.2500,0.0000mm；ima＝-1.383,0.00mm)的点阵；137：视场(obj＝0.1500,0.0000mm；ima＝0.823,0.000mm)的点阵；138：视场(obj＝-0.1500,0.0000mm；ima＝-0.823,0.000mm)的点阵；140：视场(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,4.532mm)的点阵；141：视场(obj＝0.0000,-0.1500mm；ima＝0.000,3.710mm)的点阵；142：视场(obj＝0.0000,-0.2500mm；ima＝0.000,3.150mm)的点阵；143：视场(obj＝0.0000,0.1500mm；ima＝0.000,5.354mm)的点阵；144：视场(obj＝0.0000,0.2500mm；ima＝0.000,5.914mm)的点阵；145：视场(obj＝0.2500,0.0000mm；ima＝1.383,4.532mm)的点阵；146：视场(obj＝-0.2500,0.0000mm；ima＝-1.383,4.532mm)的点阵；147：视场(obj＝0.1500,0.0000mm；ima＝0.823,4.532mm)的点阵；148：视场(obj＝-0.1500,0.0000mm；ima＝-0.823,4.532mm)的点阵。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

光场显微镜lfm采用微透镜阵列可以得到的不同视角的子图像，但这些子图像的空间分辨率受到微透镜阵列中微透镜单元的个数限制，不能得到兼具高空间分辨率和大景深的显微图像。本发明利用高分辨率的图像采集装置，如图像传感器，采集不同视角的子图像，然后将这些子图像分别映射为高分辨率的子图像，最后对高分辨率的子图像进行三维重构，得到高分辨率的的显微图像。为了方便描述，本发明实施例中将通过显微镜对样本曝光得到的图像描述为显微图像。

下面结合附图，对本发明实施例提供的显微图像的显示方法进行说明。

图1示例性示出了本实施例中显微图像的显示方法设施流程，如图所示，本实施例中可以按照下述步骤对显微图像进行显示，具体可以包括：

步骤s101：采集经显微镜对样本曝光得到的多个不同视角的低分辨率样本图像。本实施例中可以采用图像采集装置，如图像传感器，采集显微镜对样本曝光得到的多个不同视角的图像，这些图像为低分辨率样本图像。

步骤s102：依据各低分辨率样本图像的视差偏移量，依次将各低分辨率样本图像映射到与各自的视差偏移量对应的高分辨率网格图上，进而得到多个不同视角的高分辨率样本图像。

其中，视差偏移量指的是在多个低分辨率样本图像中，以一个低分辨率样本图像为参照图，其余各低分辨率样本图像的视差与参照图的视差的偏移量。本实施例中可以按照下述步骤计算低分辨率样本图像的视差偏移量，具体可以包括：首先对低分辨率样本图像进行预处理，可以包括：对多个不同视角的低分辨率样本图像进行图像分割，得到各个单独的低分辨率样本图像。然后对各个单独的低分辨率样本图像进行反畸变和去燥等处理。最后采用光流法对低分辨率样本图像进行运动估计，计算低分辨率样本图像的偏移量。

进一步地，本实施例中可以按照下述步骤将低分辨率样本图像映射到高分辨率网格图上，具体可以包括：

1、将所有低分辨率样本图像中进行映射的目标图像设定为参考图像，参考图像中进行映射的目标像素设定为参考点像素，参考图像以外的低分辨率样本图像，即不进行映射的低分辨率样本图像，设定为非参考图像。

2、获取各非参考图像中与参考图像的参考点像素对应的各对应点像素。

3、采用局部最优法获取非参考图中映射到参考图对应的高分辨率网格图上的像素，具体方法为：

(1)计算参考点像素与各对应点像素的rgb值偏差，并按照所述rgb值偏差由小到大的顺序，选取映射到高分辨率网格图上的n-1个对应点像素。其中，n为高分辨率网格图的像素数量相对于低分辨率样本图像的像素数量的倍数，其中n＜n，n为非参考图像的总数。

(2)将参考点像素和上述n-1个对应点像素映射到参考图像的高分辨率网格图上。本实施例中可以根据高分辨率网格图的像素数量与低分辨率样本图像的像素数量之间的倍数确定，例如，上述步骤s101得到7幅低分辨率样本图像，步骤s102设定1幅幅低分辨率样本图像为参考图像，其余6幅幅低分辨率样本图像为非参考图像，高分辨率网格图的像素数量是低分辨率样本图像的像素数量的4倍，则将参考点像素和对应点像素序列中第1～3个对应点像素映射到参考图像的高分辨率网格图上。同时，假设7幅低分辨率样本图像为具有20万像素的图像，则可以得到具有80万像素的高分辨样本图像。

(3)重复执行步骤(1)和(2)，将参考图像的所有像素均映射到高分辨率网格图像，即可得到该参考图像的高分辨率样本图像。

4、重复执行上述步骤1～4，得到所有低分辨率图像的高分辨率网格图上，最后得到所有不同视角的低分辨率样本图像的高分辨率样本图像。

步骤s103：对各高分辨率样本图像进行三维重构，得到样本的三维面型。本实施例中可以采用常规的三维面型重构算法对高分辨率样本图像进行三维重构。

本实施例中该显微图像的显示方法得到的样本图像像素由采集低分辨率样本图像的采集装置的分辨率和低分辨率样本图像的光路分辨率决定，进而能够得到具有高空间分辨率的样本图像。

上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。

基于与方法实施例相同的技术构思，本发明实施例还提供一种显微图像的显示装置。下面结合附图对该显微图像的显示装置进行具体说明。

本实施例中显微图像的显示装置可以包括图像采集模块、映射模块和三维重构模块。其中，图像采集模块可以用于采集经显微镜对样本曝光得到的多个不同视角的低分辨率样本图像；映射模块可以用于依据各低分辨率样本图像的视差偏移量，依次将各低分辨率样本图像映射到与各自的视差偏移量对应的高分辨率网格图上，进而得到多个不同视角的高分辨率样本图像；三维重构模块可以用于对各高分辨率样本图像进行三维重构，得到样本的三维面型。

进一步地，本实施例中映射模块还可以包括采集单元、计算单元和映射单元。其中，采集单元可以用于获取各非参考图像中与参考图像的参考点像素对应的各对应点像素；计算单元可以用于计算参考点像素与各对应点像素的rgb值偏差，并按照rgb值偏差由小到大的顺序，选取映射到高分辨率网格图上的n-1个对应点像素；映射单元可以用于将参考点像素和上述n-1个对应点像素映射到所述参考图像的高分辨率网格图上。其中，参考图像为低分辨率样本图像中进行映射的目标图像，非参考图像为低分辨率样本图像中参考图以外的图像；参考点像素为所述参考图像中进行映射的目标像素；n为高分辨率网格图的像素数量相对于低分辨率样本图像的像素数量的倍数n，n＜n，n为非参考图像的总数。

上述显微图像的显示装置实施例可以用于执行上述显微图像的显示方法实施例，其技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的显微图像的显示的具体工作过程及有关说明，可以参考前述显微图像的显示方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，上述图像篡改取证装置还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于cpld/fpga、dsp、arm处理器、mips处理器等。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

基于上述显微图像的显示方法和显示装置，本发明实施例还提供了一种成像系统，该成像系统可以包括常规显微镜，如常规的光学显微镜，透镜阵列以及上述显微图像的显示装置。透镜阵列可以包括按照预设排布方式排列的多个透镜，从而可以对常规显微镜对样本曝光后的图像进行分割得到多个不同视角的低分辨率样本图像，最后通过上述显微图像的显示装置对低分辨率样本图像进行采集、映射和三维重构，得到高分辨率的样本三维面型。

下面结合附图，对本实施例中包括上述显示装置的成像系统进行具体说明。

图2示例性示出了本实施例中成像系统的结构，如图所示，本实施例中成像系统可以包括显微镜10、光阑放大模块20和透镜阵列模块30。其中，显微镜10的光轴、光阑放大模块20的光轴和透镜阵列模块30的中心处于同一光轴上。本实施例中图像传感器40和图像处理器50构成上述显微图像的显示装置技术方案中所述的显示装置。

其中，光阑放大模块20可以设置在经显微镜10得到的样本的中间成像面处，用于对10显微镜的物镜光阑产生的共轭像进行放大，形成共轭光阑面。透镜阵列模块30可以设置在共轭光阑面处，共轭光阑面经透镜阵列模块30的多个透镜，形成多个子孔径，从而可以获取多个不同视角的低分辨率样本图像。本实施例中光阑放大模块20形成的共轭光阑面应当能够覆盖整个透镜阵列模块30。

图3示例性示出了本实施例中成像系统的光路，如图所示，本实施例中光源对样本101照射后的光波依次经过物镜102、中继镜103、光阑放大模块20和透镜阵列模块30，最后达到图像处理传感器40。

其中，透镜阵列模块30包括多个透镜，这些透镜可以按照多种不同的排布方式排布，经过各透镜形成的低分辨率样本图像的分辨率不会因透镜阵列排布方式而改变。同时，当改变透镜阵列模块30中透镜的光焦度后，可以转换显微镜10的物镜102，以保证成像系统可以对样本进行高分辨图像显示。

本实施例中透镜阵列模块30可以包括按照蜂窝状态排布的多个透镜，也可以包括按照nm×nm阵列式排布的多个透镜，其中，透镜阵列模块30包含的透镜数量不少于7个，因此nm≥3。

图4示例性示出了本实施例中透镜阵列模块30的结构，如图所示，透镜阵列模块设置在中间成像面33处，其中，3×3阵列式透镜阵列模块包括9个按照3×3排布的透镜，蜂窝状透镜阵列模块32包括7个按照蜂窝状排布的透镜。

进一步地，本实施例中成像系统还可以包括下述结构，具体为：本实施例中透镜阵列模块30包括按照nm×nm阵列式排布的多个透镜时，透镜数量越多则低分辨率样本图像的分辨越大，相反的低分辨率样本图像的横向分辨率会越低。因此，本实施例中成像系统还可以包括一个用于确定nm×nm阵列式的数值nm的确定模块，依据该确定模块计算结果的最大值确定数值nm的取值。

其中，确定模块包括如下式(1)所示的确定模型：

其中，p为显示装置中图像采集模块采集到的低分辨率样本图像的单个像素值，即本实施例中图像传感器40采集到的低分辨率样本图像的单个像素值；m为显微镜10的放大倍数；naobjective为显微镜10中物镜102的数值孔径；λ为光波长。

进一步地，本实施例中透镜阵列模30和光阑放大模块20可以采用胶合透镜，用于矫正成像系统的轴向色差。其中，胶合透镜可以包括双胶合透镜或三胶合透镜。

本实施例中成像系统的空间分辨率直接由经过透镜阵列模块30形成的低分辨率样本图像的分辨率决定，图像传感器40的分辨率越高则采集到低分辨率样本图像的分辨率越高，进而可以得到更高的高分辨率样本图像。同时，采用高分辨率的图像传感器40采集低分辨率样本图像，也使得成像系统具有较高的容差，例如，光阑放大模块20可以设置在经显微镜10得到的样本的中间成像面前后2mm的范围内。

上述图像传感器40和图像处理器50构成上述技术方案所述的显微图像的显示装置，可以用于执行上述显微图像的显示方法实施例，其技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的成像系统进行显微图像显示的具体工作过程及有关说明，可以参考前述显微图像的显示方法和装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

优选的，本发明提供了一种成像系统的优选实施方案，下面结合附图对其进行具体说明。

本实施例中成像系统结构如图1所示，其中，显微镜10的物镜102为20倍物镜，数值孔径为naobjective＝0.4，光阑放大模块20包括7个按照蜂窝状排布的透镜，各透镜采用焦距为175mm的胶合透镜。图像传感器40的像素尺寸为9μm×9μm，该像素尺寸对应的空间分辨率为56lp/mm。对成像系统进行光路校准后，在zemax光学软件中对成像系统进行仿真和像质分析，同时，在经光阑放大模块20得到的7个光路中，除了中间光路外，其余6个光路由于是对称排布的，因此各成像质量也是相似的。本实施例中为了简洁描述，将中间光路所在的视场描述为中心视点，其余6个光路所在的视场描述为分视点，同时为了简洁描述像质分析的过程，仅对中心视点和一个分视点进行像质分析，具体包括：

1、像方曲线分析

图5示例性示出了本实施例中一种中心视点的像方mtf曲线，如图所示，本实施例中成像系统的截止频率为84lp/mm，该截止频率可以反映该成像系统在衍射极限下的横向分辨能力。其中，曲线60为衍射极限曲线，曲线61指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线62指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.2750mm)时的mtf曲线，曲线63指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.4000mm)时的mtf曲线，曲线64指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.4700mm)时的mtf曲线，曲线65指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.5500mm)时的mtf曲线，曲线66指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.2750mm)时的mtf曲线，曲线67指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.4000mm)时的mtf曲线，曲线68指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.4700mm)时的mtf曲线，曲线69指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.5500mm)时的mtf曲线。依据图5可以确定，本实施例中成像系统的中心视点在上述9种视场条件下，其mtf值均接近衍射极限，说明该成像系统具有较高的横向分辨率。

图6示例性示出了本实施例中一种分视点的像方mtf曲线，如图所示，本实施例中成像系统的截止频率为84lp/mm，该截止频率可以反映该成像系统在衍射极限下的横向分辨能力。其中，曲线70为衍射极限，曲线71指的是视场条件为：s＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线72指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.2750mm)时的mtf曲线，曲线73指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.4000mm)时的mtf曲线，曲线74指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.4700mm)时的mtf曲线，曲线75指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.5500mm)时的mtf曲线，曲线76指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.2750mm)时的mtf曲线，曲线77指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.4000mm)时的mtf曲线，曲线78指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.4700mm)时的mtf曲线，曲线79指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.5500mm)时的mtf曲线。依据图6可以确定，本实施例中成像系统的中心视点在上述9种视场条件下，其mtf值均接近衍射极限，说明该成像系统具有较高的横向分辨率。

由前述可知，本实施例中成像系统的空间分辨率直接由图像传感器40的分辨率决定，而图像传感器40的空间分辨率为56lp/mm，通过图4和5可以得到，中心点和分视点在空间分辨率为56lp/mm时的模量均大于0.1，非常接近衍射极限，因此可以确定该成像系统得到的高分辨率样本图像的所有像差都得到了较好的矫正。

2、点阵图分析

图7示例性示出了本实施例中一种中心视点的像方点阵，如图所示，本实施例中在9个不同视场条件下中心视点的rms半径均不大于5.82μm，而图像传感器40的像素尺寸为9μm×9μm，中心视点的成像点尺寸小于图像传感器40的像素尺寸。其中，点阵80指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,0.000mm)时中心视点的点阵，点阵81指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.2750mm；ima＝0.000,1.157mm)时中心视点的点阵，点阵82指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.4000mm；ima＝0.000,1.688mm)时中心视点的点阵，点阵83指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.4700mm；ima＝0.000,1.988mm)时中心视点的点阵，点阵84为视场条件为(obj＝0.0000,0.5500mm；ima＝0.000,2.333mm)时中心视点的点阵，点阵85指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.2750mm；ima＝0.000,-1.157mm)时中心视点的点阵，点阵86指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.4000mm；ima＝0.000,-1.688mm)时中心视点的点阵，点阵87指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.4700mm；ima＝0.000,-1.988mm)时中心视点的点阵，点阵88指的是视场条件为(obj＝0.0000,-5500mm；ima＝0.000,-2.333mm)时中心视点的点阵。

图8示例性示出了本实施例中一种分视点的像方点阵，如图所示，本实施例中在9个不同视场条件下分视点的rms半径均不大于6.11μm，而图像传感器40的像素尺寸为9μm×9μm，中心视点的成像点尺寸小于图像传感器40的像素尺寸。其中，点阵90指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,4.829mm)时分视点的点阵，点阵91指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.2750mm；ima＝0.000,5.987mm)时分视点的点阵，点阵92指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.4000mm；ima＝0.000,6.518mm)时分视点的点阵，点阵93指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.4700mm；ima＝0.000,6.818mm)时分视点的点阵，点阵94指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.5500mm；ima＝0.000,7.164mm)时分视点的点阵；点阵95指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.2750mm；ima＝0.000,3.671mm)时分视点的点阵，点阵96指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.4000mm；ima＝0.000,3.140mm)时分视点的点阵，点阵97指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.4700mm；ima＝0.000,2.840mm)时分视点的点阵，点阵98指的是视场条件为(obj＝0.0000,-5500mm；ima＝0.000,2.493mm)时分视点的点阵。

3、分辨率分析

本实施例中分辨率分析可以包括成像系统的光学分辨能力、横向分辨率和轴向分辨率，具体包括：

本实施例中可以按照下式(2)计算成像系统的光学分辨能力rlimit，具体为：

其中，λ为光波长，naobjective为显微镜10中物镜102的数值孔径，na＝naobjective/nm为成像系统中经透镜阵列模块30的多个透镜形成的多个视点的数值孔径。本实施例中设定na＝naobjective/3，λ＝555nm，则可以计算得到成像系统的光学分辨能力rlimit≈2.54μm。

本实施例中可以按照下式(3)计算成像系统的横向分辨率rf，具体为：

其中，m为本实施例中成像系统的放大倍数，可以通过采集微米尺的图像测量得到，本实施例中采集微米尺的图像测量得到的放大倍数m＝4.3，测量得到图像传感器40的单个像素p＝9μm在该成像系统最终得到的显示图像的物平面的可分辨尺寸为2.09μm，因此可以计算得到该成像系统的横向分辨率rf＝4.18μm。同时，依据公式(1)还可以计算得到该成像系统中透镜阵列模块30包含的透镜数量最大值为5，即本实施例中透镜阵列模块30可以包括按照3×3阵列式排布的9个透镜，或者按照4×4阵列式排布的16个透镜，或者按照5×5阵列式排布的25个透镜。

本实施例中以重聚焦的最小步长表示轴向分辨率，可以按照下式(4)计算成像系统的轴向分辨率δz，具体为：

其中，δx为图像传感器40采集的图像的单个像素值，即δx＝9μm，可以计算得到该成像系统的轴向分辨率δz＝4.8μm。

进一步地，对成像系统进行光路校准后，对该成像系统和常规显微镜进行对比试验，具体包括：

1、采用成像系统和常规显微镜分别对美标分辨率板usaf1951进行图像显示。本实施例中以步长为10μm来逐步地提高对焦面的位置，采集分辨率板在每个位置处的光场图像。

图9示例性示出了本实施例中成像系统采集美标usaf1951分辨率板的结果，如图所示，图9分别示出了步长为0μm、20μm、40μm、60μm、80μm和100μm时分辨率板的显示图像；图10示例性示出了本实施例中常规显微镜采集美标usaf1951的结果，如图所示，图10分别示出了步长为0μm、20μm、40μm、60μm、80μm和100μm时分辨率板的显示图像；图11示例性示出了本实施例中成像系统与常规显微镜采集美标usaf1951的归一化对比示意图。如图9所示，本实施例中成像系统可分辨率最小线宽为美标usaf1951分辨率板的第6.6组条带。图11中上侧的曲线为成像系统的归一化曲线，下侧的曲线为常规显微镜的归一化曲线，如图11所示，本实施例中成像系统的景深值相对于常规显微镜的景深值有很大的提高。其中，成像系统的景深值约为100μm×2＝200μm。

2、采用成像系统对美标分辨率板usaf1951进行图像显示后，分别对美标分辨率板usaf1951的显示图像和原始图像进行分辨率分析。

图12示例性示出了本实施例中美标usaf1951分辨率板的显示图像及其原始图像示意图，如图所示，左侧图像为美标usaf1951分辨率板的原始图像，右侧图像为美标usaf1951分辨率板的显示图像。

图13示例性示出了本实施例中美标usaf1951分辨率板的显示图像及其原始图的横向分辨率对比示意图，如图所示，相较于美标usaf1951分辨率板的原始图像，显示图像的第7.5组条带的平均对比度值达到了0.2以上，表明实施例的成像系统的显示图象的横向分辨率可达2.46μm。

3、采用成像系统对蝴蝶翅膀进行图像显示。

图18示例性示出了本实施例中7个视点的低分辨率蝴蝶翅膀图像，其中左侧图像为1个视点的低分辨率蝴蝶翅膀图像；图19示例性示出了图18左侧图像中1个视点的低分辨率蝴蝶翅膀图像上虚线框所包围部分高分辨率蝴蝶翅膀图像和低分辨率蝴蝶翅膀图像，其中左侧图像为高分辨率图像，右侧图像为低分辨率图像；图20示例性示出了对图18左侧图像进行重聚焦后得到的蝴蝶翅膀图像，聚焦在蝴蝶翅膀右边沟壑所在的平面，其上下组织变的模糊；图21示例性示出了图20所示蝴蝶翅膀图像的深度图像；图22示例性示出了三维重构后得到的蝴蝶翅膀图像。本实施例中经透镜阵列模块30得到的7个低分辨率蝴蝶翅膀图像的空间分辨率为520×520，经图像处理器50得到的高分辨率蝴蝶翅膀图像的像素为1040×1040，可见采用该成像系统得到的蝴蝶翅膀图像清晰度更高。

4、采用成像系统对微型电容进行图像显示，并依据图像处理器50得到微型处理器的三维面型对其进行尺寸标定。

图23示例性示出了本实施例中7个视点的低分辨率微型电容图像，图24示例性示出了本实施例中三维重构后的微型电容图像，本实施例中微型电容的原封装尺寸(长×宽×高)为400μm×200μm×200μm，对三维面型进行测量得到其尺寸(长×宽×高)为415μm×205μm×100μm，可见本实施例中成像系统可以高分辨率、清晰的进行三维图像显示。

优选的，本发明提供了另一种成像系统的优选实施方案，下面结合附图对其进行具体说明。

本实施例中成像系统结构如图1所示，其中，显微镜10的物镜102为40倍物镜，数值孔径为naobjective＝0.65，光阑放大模块20包括7个按照蜂窝状排布的透镜，各透镜采用焦距为200mm的胶合透镜。图像传感器40的像素尺寸为9μm×9μm，该像素尺寸对应的空间分辨率为56lp/mm。对成像系统进行光路校准后，在zemax光学软件中对成像系统进行仿真和像质分析，同时，在经光阑放大模块20得到的7个光路中，除了中间光路外，其余6个光路由于是对称排布的，因此各成像质量也是相似的。本实施例中为了简洁描述，将中间光路所在的视场描述为中心视点，其余6个光路所在的视场描述为分视点，同时为了简洁描述像质分析的过程，仅对中心视点和一个分视点进行像质分析，具体包括：

1、像方曲线分析

图14示例性示出了本实施例中一种中心视点的像方mtf曲线，如图所示，本实施例中成像系统的截止频率为90lp/mm，该截止频率可以反映该成像系统在衍射极限下的横向分辨能力。其中，曲线110指的是衍射极限，曲线111指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线112指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.1500mm)时的mtf曲线，曲线113指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.2500mm)时的mtf曲线，曲线114指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.1500mm)时的mtf曲线，曲线115指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.2500mm)时的mtf曲线，曲线116指的是视场条件为ts＝(0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线117指的是视场条件为ts＝(-0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线118指的是视场条件为ts＝(0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线119指的是视场条件为ts＝(-0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线。依据图14可以确定，本实施例中成像系统的中心视点在上述9种视场条件下，其mtf值均接近衍射极限，说明该成像系统具有较高的横向分辨率。

图15示例性示出了本实施例中另一种分视点的像方mtf曲线，如图所示，本实施例中本实施例中成像系统的截止频率为90lp/mm，该截止频率可以反映该成像系统在衍射极限下的横向分辨能力。其中，曲线120为衍射极限，曲线121指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线122指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.1500mm)时的mtf曲线，曲线123指的是视场条件为ts＝(0.0000,-0.2500mm)时的mtf曲线，曲线124指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.1500mm)时的mtf曲线，曲线125指的是视场条件为ts＝(0.0000,0.2500mm)时的mtf曲线，曲线126指的是视场条件为ts＝(0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线127指的是视场条件为ts＝(-0.2500,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线128指的是视场条件为ts＝(0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线，曲线129指的是视场条件为ts＝(-0.1500,0.0000mm)时的mtf曲线。依据图15可以确定，本实施例中成像系统的中心视点在上述9种视场条件下，其mtf值均接近衍射极限，说明该成像系统具有较高的横向分辨率。

由前述可知，本实施例中成像系统的空间分辨率直接由图像传感器40的分辨率决定，而图像传感器40的空间分辨率为56lp/mm，通过图14和15可以得到，中心点和分视点在空间分辨率为56lp/mm时的模量均大于0.1，非常接近衍射极限，因此可以确定该成像系统得到的高分辨率样本图像的所有像差都得到了较好的矫正。

2、点阵图分析

图16示例性示出了本实施例中另一种中心视点的像方点阵，如图所示，本实施例中在9个不同视场条件下中心视点的rms半径均不大于9.3μm，而图像传感器40的像素尺寸为9μm×9μm，中心视点的成像点尺寸小于图像传感器40的像素尺寸。其中，点阵130指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,0.000mm)时中心视点的点阵，点阵131指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.1500mm；ima＝0.000,-0.823mm)时中心视点的点阵，点阵132指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.2500mm；ima＝0.000,-1.383mm)时中心视点的点阵，点阵133指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.1500mm；ima＝0.000,0.823mm)时中心视点的点阵，点阵134指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.2500mm；ima＝0.000,1.383mm)时中心视点的点阵，点阵135指的是视场条件为(obj＝0.2500,0.0000mm；ima＝1.383,0.000mm)时中心视点的点阵，点阵136指的是视场条件为(obj＝-0.2500,0.0000mm；ima＝-1.383,0.00mm)时中心视点的点阵，点阵137指的是视场条件为(obj＝0.1500,0.0000mm；ima＝0.823,0.000mm)时中心视点的点阵，点阵138指的是视场条件为(obj＝-0.1500,0.0000mm；ima＝-0.823,0.000mm)时中心视点的点阵。

图17示例性示出了本实施例中另一种分视点的像方点阵，如图所示，本实施例中在9个不同视场条件下中心视点的rms半径均不大于9.61μm，而图像传感器40的像素尺寸为9μm×9μm，中心视点的成像点尺寸小于图像传感器40的像素尺寸。其中，点阵140指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.0000mm；ima＝0.000,4.532mm)时分视点的点阵，点阵141指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.1500mm；ima＝0.000,3.710mm)时分视点的点阵，点阵142指的是视场条件为(obj＝0.0000,-0.2500mm；ima＝0.000,3.150mm)时分视点的点阵，点阵143指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.1500mm；ima＝0.000,5.354mm)时分视点的点阵，点阵144指的是视场条件为(obj＝0.0000,0.2500mm；ima＝0.000,5.914mm)时分视点的点阵，点阵145指的是视场条件为(obj＝0.2500,0.0000mm；ima＝1.383,4.532mm)时分视点的点阵，点阵146指的是视场条件为(obj＝-0.2500,0.0000mm；ima＝-1.383,4.532mm)时分视点的点阵，点阵147指的是视场条件为(obj＝0.1500,0.0000mm；ima＝0.823,4.532mm)时分视点的点阵，点阵148指的是视场条件为(obj＝-0.1500,0.0000mm；ima＝-0.823,4.532mm)时分视点的点阵。

3、分辨率分析

本实施例中依据公式(2)可以计算得到该成像系统的光学分辨能力rlimit≈1.56μm。采集微米尺的图像测量得到的放大倍数m＝6.5，测量得到图像传感器40的单个像素p＝9μm对应在该成像系统最终得到的显示图像的物平面的可分辨尺寸为1.49μm，因此依据公式(3)可以计算得到该成像系统的横向分辨率rf＝2.78μm。依据公式(4)可以计算得到该成像系统的轴向分辨率δz＝1.63μm。

4、采用成像系统对400国标分辨率板进行图像显示。

本实施例中并以4μm为步长逐步提高对焦面的位置，采集分辨率板在每个位置处的光场图像。

图25示例性示出了本实施例中400国标分辨率板a型的结果，如图所示，图25分别示出了步长为0μm、8μm、16μm和24μm时分辨率板的显示图像，本实施例中成像系统可分辨率最小线宽为400国标分辨率板a型的第17组条带，即1.98μm。同时，可以得到成像系统的景深值约为50μm。

5、采用成像系统对蝴蝶触角进行图像显示。

图26示例性示出了本实施例中7个视点的低分辨率蝴蝶触角图像；图27示例性示出了本实施例中中心视点的低分辨率蝴蝶触角图像；图28示例性示出了本实施例中中心视点的低分辨率蝴蝶触角图像和高分辨率蝴蝶触角图像，其中上侧的图像为高分辨率图像，下侧图像为低分辨率图像；图29示例性示出了本实施例中三维重构后的蝴蝶触角图像。本实施例中经透镜阵列模块30得到的7个低分辨率蝴蝶触角图像的空间分辨率为520×520，经图像处理器50得到的高分辨率蝴蝶触角图像的像素为1040×1040，可见采用该成像系统得到的蝴蝶触角图像清晰度更高。

综上所述，本实施例提供的成像系统能够对样本进行非侵入式的图像采集得到样本的瞬时图像，并可以得到兼具高空间分辨率和大景深的显示图像。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的服务器、客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，pc程序和pc程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在pc可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的pc来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。