光学显微镜和使用光学显微镜记录图像的方法与流程

文档序号:30391039发布日期:2022-06-11 17:52阅读:571来源:国知局
技术特征:
1.一种使用光学显微镜记录图像的方法,包括将照明光(12)引导至样本(35);将检测光(15)从样本(35)引导至多个光子计数传感器元件(61),其中每个光子计数传感器元件(61)连续记录多个光子计数(x);其特征在于形成(s3)多个待分析的光子计数分布(81-83)以及来自光子计数(x)的至少一个参考光子计数分布(80);计算每个待分析的光子计数分布(81-83)和参考光子计数分布(80)之间的相似性;以及根据计算出的相应的光子计数分布或待分析的光子计数分布(81-83)的相似性,将传感器元件(61)识别为过载。2.根据前述权利要求的方法,其特征在于计算每个待分析的光子计数分布(81-83)和参考光子计数分布(80)之间的重新缩放;其中计算每个待分析的光子计数分布和参考光子计数分布之间的相似性考虑各自的重新缩放。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于根据待分析的光子计数分布(81-83)形成直方图和/或根据参考光子计数分布(80)形成参考光子计数分布。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于选择至少一个光子计数分布作为参考光子计数分布(80)或用于形成所述参考光子计数分布(80),其中该选择根据相应光子计数分布的光子计数(x)的量级而发生。5.根据前述权利要求所述的方法,其特征在于选择至少一个光子计数分布作为参考光子计数分布(80)或用于形成所述参考光子计数分布(80)的先决条件是该光子计数分布的最高光子计数(x)或由该光子计数分布的最高光子计数(x)形成的平均值低于预定上限,其中该上限特别地是属于该光子计数分布的传感器元件(61)的最大计数率乘以曝光时间的1%和30%之间。6.根据前述两项权利要求之一的方法,其特征在于选择至少一个光子计数分布作为参考光子计数分布(80)或用于形成所述参考光子计数分布(80)的先决条件是根据该光子计数分布的光子计数(x)确定的信号量级测量值超过预定的最小值。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于根据相应传感器元件(61)或相应传感器元件(61)的位置,选择至少一个光子计数分布以用作参考光子计数分布(80)。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法,其特征在于通过拉伸或压缩所述待分析的光子计数分布(81-83)或参考光子计数分布来计算各个待分析的光子计数分布(81-83)和参考光子计数分布(80)之间的重新缩放(80)。9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法,其特征在于重新调整至少包括以下内容:将拟合函数(90-93)调整至参考光子计数分布(80)和各个待分析的光子计数分布(81-83)以确定拟合参数,根据确定的拟合参数拉伸或压缩每个待分析的光子计数分布(81-83)或参考光子计数分布(80)。10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,其特征在于相似度的计算至少包括以下步骤:计算任一待分析的光子计数分布(81-83)与参考光子计数分布(80)在重新缩放后之间的相关系数,在计算出的相关系数低于预定最小值的情况下,相应的待分析的光子计数分布(81-83)被识别为过载。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于用照明光(12)扫描样本(35),相邻传感器元件(61)之间的距离小于1艾里,并且在扫描样本(35)期间由任一传感器元件(61)依次记录的光子计数(x)用于形成光子计数分布(81-83)之一。12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于通过将照明光(12)引导到样本(35)上来提供宽场照明,以及样本平面在传感器元件(61)上的成像发生使得由传感器元件(61)的布置产生的分辨率至少与奈奎斯特标准所定义的一样高,特别地是至少两倍高。13.根据权利要求1至10或12中任一项所述的方法,其特征在于通过将照明光(12)引导到样本(35)上来提供宽场照明;进行时间序列测量,其中一个或多个光子计数分布(81-83)的光子计数(x)和参考光子计数分布(80)被传感器元件(61)依次记录。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于根据传感器元件(61)记录的光子计数(x)计算结果图像,已被识别为过载的传感器元件(61)的光子计数(x)要么不包括在结果图像的计算中,要么在用于计算结果图像之前首先进行数学校正。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,如果传感器元件(61)被识别为过载:a)重复图像记录,其中修改显微镜设置,使得每个传感器元件(61)的入射检测光功率降低,以及b)控制单元(70)基于至少修改后的显微镜设置计算在重复图像记录期间曝光时间要延长多少,以及,在重复图像记录期间传感器元件(61)也被识别为过载的情况下,重复过程a)和b)。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于照明光(12)以多个照明点的形式在样本(35)上扫描,其中照明点依次扫描样本(35)的相同区域,以及在扫描样本(35)期间发生过载的识别,并且在对于第一个照明点识别出过载的情况下,为其余照明点修改显微镜设置,以降低每个相关传感器元件(61)的入射检测光功率。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在没有传感器元件(61)或至多预定最大数量的传感器元件(61)被识别为过载的情况下,进行检查(s7)以确定根据光子计数(x)计算的图像质量是否达到预定的目标图像质量,以及,在未达到预定目标图像质量的情况下,使用修改后的显微镜设置进行新的图像记录(s2),其中修改后的显微镜设置导致每个传感器元件(61)的检测光强度更高或曝光时间更长。18.根据前述权利要求的方法,其特征在于新的图像记录(s2)首先发生在照明光强度增加的情况下,并且,在该新图像记录(s2)期间传感器元件(61)被识别为过载的情况下,发生进一步的新图像记录(s2),其中延长曝光时间以代替增加的照明光强度。19.一种光学显微镜,包括用于向样本(35)发射照明光(12)的光源(10);多个光子计数传感器元件(61),用于从样本(35)记录检测光(15),其中每个光子计数传感器元件(61)被配置为依次记录多个光子计数(x);其特征在于控制单元(70),用于:从光子计数(x)中形成(s3)多个待分析的光子计数分布(81-83)以及至少一个参考光子计数分布(80);计算每个待分析的光子计数分布(81-83)和参考光子计数分布(80)之间的相似性;以及根据计算出的相应光子计数分布或待分析的光子计数分布(81-83)的相似性,将传感器元件(61)识别为过载。20.根据权利要求19所述的光学显微镜,
其中控制单元(70)包括fpga或一些其他可编程模块,其被配置为执行根据权利要求1至18任一所述的方法。

技术总结
一种使用光学显微镜记录图像的方法,包括以下步骤:将照明光(12)引导至样本(35);将来自样本(35)的检测光(15)引导到多个光子计数传感器元件(61),每个光子计数传感器元件依次记录多个光子计数(x);从光子计数(x)形成(S3)多个待分析的光子计数分布(81-83)和至少一个参考光子计数分布(80);计算每个待分析的光子计数分布(81-83)和参考光子计数分布(80)之间的相似性;根据计算出的待分析光子计数分布(81-83)的相似性,将传感器元件(61)识别为过载。还公开了一种相应的光学显微镜。载。还公开了一种相应的光学显微镜。载。还公开了一种相应的光学显微镜。


技术研发人员:蒂莫
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:2020.10.12
技术公布日:2022/6/10
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