自动聚焦光学显微镜的制作方法

文档序号:23068113发布日期:2020-11-25 17:55阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种自动聚焦显微镜的方法,包括

借助于图像处理算法,确定显示样本(62)和环境的概览图像(60)中,本身不是样本(62)的对象(61、63、64、66)的至少一个边界(61a,63a,64a,66a),以及

确定所确定的边界(63a,66a)中至少一个的位置(65)处的聚焦设置。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,

致动设备(42)在样品(62)和检测光束路径(7)之间进行相对移动,使得检测光束路径(7)指向已确定的边界(63a)的位置(65),然后确定聚焦设置。

3.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

所述图像处理算法包括分割算法或检测算法,通过所述分割算法或检测算法在概览图像(60)中确定对象(61、63、64、66)的边界(61a,63a,64a,66a),其中,所述分割算法或检测算法基于机器学习算法。

4.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

图像处理算法在概览图像(60)中确定一个或多个边界(61a,63a,64a,66a)的多个位置(65),并基于已使用用于确定聚焦设置的机器学习算法教导的预定标准,选择边界(61a,63a,64a,66a)的一个或多个位置(65)。

5.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

所选择的边界(63a)的位置(65)是多个边界部分(63b-63e)之一,其中在随后确定的聚焦设置时,根据其相对于照明方向的对齐,来选择边界部分。

6.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

向用户提供学习模式,其中:

-表示参考样品的参考概览图像,

-为用户提供了一种标记工具,用户可以使用该标记工具在每个参考概览图像中标记一个或多个边界(61a,63a,64a,66a),

-基于参考概览图像和用户标记的边界(61a,63a,64a,66a),图像处理算法的机器学习算法建立用于确定聚焦设置的确定边界(61a,63a,64a,66a)的标准。

7.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

在概览图像(60)中确定的边界(61a,63a,64a,66a)为或包括对象(61、63、64、66)的边缘(63b-63e,61b-61e)。

8.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

在概览图像(60)中确定多个边缘(63b-63e)和对象(63)的至少一个角,并将该角用作为对象(63a)边界(63a)的确定聚焦设置的位置(65)。

9.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

物体(63)为盖玻片(63),边界(63a)为或包括盖玻片边缘(63b-63e)或盖玻片角,或

物体(61)为显微镜载玻片(61),并且边界(61a)为或包括显微镜载玻片外围(61b-61e),或

物体(66)为多孔板(66),并且边界(66a)为或包括孔外围(66a),或

物体(64)为在显微镜载玻片(61)上的标签、印刷区域或标记,并且边界为或包括标签、印刷区域或标记的外围(64a)。

10.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

确定聚焦设置包括以下内容:

-在确定的边界(63a)的位置(65)处记录多个不同高度的显微镜图像(68-73);

-确定显微镜图像(68-73)的相应图像清晰度质量因子(q);

-确定显微镜图像(70)或具有最大图像清晰度质量因子(q)的那些显微镜图像;

-根据具有最大图像清晰度质量因子(q)的显微镜图像(70)/显微镜图像,建立聚焦设置。

11.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

作为确定聚焦设置的一部分,还确定盖玻片的厚度,其中在概览图像(60)中确定盖玻片的外围(63a)作为对象(63)的边界(63a),

其中,在确定具有最大图像清晰度质量因子(q)的显微镜图像(70)期间,确定两个图像清晰度质量因子(q)具有局部最大值的显微镜图像(70),

其中,从两个显微镜图像(70)的高度值(z1,z2)之间的差值确定盖玻片厚度。

12.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

根据确定的聚焦设置对样品结构进行精细聚焦,及

至少一个样本图像通过精确聚焦记录。

13.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

作为确定聚焦设置的一部分,还确定显微镜载玻片的倾斜度,其中,确定边界(61a)的至少三个位置(65),后分别在这些位置上,确定指示各个位置(65)的高度位置(z1)的聚焦设置,

基于至少三个高度位置(z1)确定显微镜载玻片的倾斜度。

14.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

选择用于确定显微镜载玻片倾斜度的边界(61a)的位置,使得样品(62)横向位于边界(61a)的这些位置之间。

15.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

根据所述位置之间的横向距离,来选择用于确定显微镜载玻片倾斜度的边界(61a,63a,64a)的位置的数量。

16.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

所确定的显微镜载玻片倾斜度用于随后的样品检查中的聚焦设置,其中对于样品(62)的不同横向位置,根据显微镜载玻片倾斜度来调节各自的聚焦设置。

17.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

作为确定聚焦的一部分,通过以下确定方向对齐:

-在概览图像(60)中确定至少一个盖玻片外围(61a)和一个显微镜载玻片边界(63a)作为边界(61a,63a),

-分别确定盖玻片外围(61a)和显微镜载玻片边界(63a)的聚焦设置以及相应的高度位置(z),

-通过比较盖玻片外围(61a)和显微镜载玻片边界(63a)的高度位置(z),确定盖玻片(63)是位于显微镜载玻片(61)的上方还是下方。

18.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

基于用于待比较的高度位置(z)的显微镜载玻片倾斜度,计算高度偏移量,从而将确定的显微镜载玻片倾斜度考虑于方向对齐的确定。

19.如前任一项权利要求所述的方法,其特征在于,

确定概览图像(60)中的至少一个盖玻片周边(63a)和一个显微镜载玻片边界(61a)作为边界(61a,63a),

分别确定盖玻片周缘(63a)和显微镜载玻片边界(61a)的聚焦设置以及高度位置,以及

将随后的样品检查的聚焦设置设置为在盖玻片外围(63a)的确定的高度位置(z)和显微镜载玻片边界(61a)之间的高度位置(z)。

20.一种包括指令的计算机程序产品,该指令在由光学显微镜的计算单元执行时,使光学显微镜执行如前述权利要求中的任一项所述的方法。

21.一种自动聚焦光学显微镜,其特征在于,

电子控制和评估设备(50),包括图像处理算法,其设计为在显示样品(62)和环境的概览图像(60)中,确定不是样品(62)本身的对象(61、63、64、66)的至少一个边界(61a,63a,64a,66a),以及

其中,所述电子控制和评估设备(50)配置为,确定在至少一个确定的边界(63a,66a)的位置(65)处的聚焦设置。


技术总结
在用于自动聚焦显微镜的方法中,记录示出样品(62)和环境的概览图像(60)。图像处理算法在概览图像(60)中确定不是样品(62)本身的对象(61、63、64、66)的至少一个边界(61A,63A,64A,66A)。然后在所确定的边界(63A,66A)中的至少一个的位置(65)处确定聚焦设置。

技术研发人员:阿姆托尔·曼努埃尔;哈泽·丹尼尔
受保护的技术使用者:卡尔蔡司显微镜有限责任公司
技术研发日:2020.05.14
技术公布日:2020.11.24
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