提供概览图像的方法技术

本发明专利技术涉及一种提供在样品平面中布置的物体的概览图像的方法，并且该方法包括以下步骤：生成光片，捕获来自样品平面的检测光，通过检测器将捕获的检测光以至少一个捕获的像的图像数据的形式成像在检测平面中，其中捕获的像在相对于样品平面倾斜的像平面中延伸，捕获物体中的至少一个区域的倾斜的堆栈的形式的多个像，并且将倾斜的堆栈变换到归一化Z堆栈，其中将相对于参考轴线的正确取向分配给捕获的像的图像数据。根据本发明专利技术的方法以归一化Z堆栈的最大强度投射为特征，其中通过将选择的像点中的每一个作为虚拟投射成像到平行于检测器的像平面的投射平面中，生成得到的概览图像。

How to provide an overview image

The invention relates to a method for providing an overview image of an object arranged in a sample plane, and the method comprises the following steps: generating a light sheet, capturing a detection light from a sample plane, imaging the captured detection light in the form of image data of at least one captured image in a detection plane through a detector, wherein the captured image is in an image plane inclined to the sample plane Extending in a face, a plurality of images in the form of slanted stacks of at least one area in an object are captured, and the slanted stacks are transformed into normalized Z stacks, in which the correct orientation relative to the reference axis is assigned to the image data of the captured image. The method according to the invention is characterized by normalizing the maximum intensity projection of the Z-stack, in which an overview image is generated by imaging each selected image point as a virtual projection into a projection plane parallel to the image plane of the detector.

【技术实现步骤摘要】
提供概览图像的方法
本专利技术涉及提供概览图像的方法，特别是在使用光片的显微术方法中提供概览图像的方法。
技术介绍
例如在捕获物体的图像数据之前、期间或之后提供概览图像，以向用户提供捕获具有物体的快速概览的图像数据的方法和设备。概览图像例如可以用于选择要成像的区域(感兴趣的区域，ROI)和/或评估捕获的图像数据的质量。从现有技术已知的提供概览图像的可能的方法已知为最大强度投射(MIP)和最小强度投射。以下的文本将讨论最大强度投射，其还简称为MIP。图1中高度示意性图示了MIP的原理(标准MIP)。在物体1(例如生物样品)的体积中，同时或顺序地捕获图像数据9。所述图像数据9例如表示不同强度的标记物2。标记物2例如可以是配备有发光染料的结构或分子，并且通过激发辐射将其激发以发射例如荧光辐射。捕获发射的检测辐射的发射位置和相应的强度。本说明书的含义内的术语“标记物”包括染料以及已经用染料标记的结构或已经以这种方法标记的分子。如果相互平行的轴线束实质上穿过物体1放置(作为示例由箭头所示)，则可以将具有最高(最大)强度的像点投射到沿着轴线的每一个延伸的投射平面3上。为了简化起见，标记物2和像点在此等同，除非本说明书明确地提及不同含义。如果具有低强度的标记物2和具有高强度的标记物2在此位于轴线中的一个上，则在各个情况下，具有较高强度的标记物2被投射，而具有较低强度的标记物2被具有较高强度的区域2覆盖并且未示出。图1示出了在各个情况下作为实心圆的较高强度的标记物2和作为空心圆的具有较低强度的标记物2。>MIP允许以相对较低的运算成本快速确立概览图像。与相应的标记物2的二维位置相关的信息保持完整，而与标记物2的空间取向相关的信息丢失。如果从不同方向进行多个MIP，则产生可以旋转(如果需要的话，在不同观察方向上)的概览图像是可能的。在此仅作为示例提及DE102005029225A1，其公开了制造最大强度投射/最小强度投射的系统和方法。MIP在医疗成像的领域中的用途例如描述在Prokop，M.等人的(1997：最大强度投射在CT血管造影中的用途：基础评论；放射影像学1997，17：433-451)中。
技术实现思路
本专利技术基于指定在光片显微术中产生概览图像的改进的可能性的目的。该目的通过根据权利要求1的方法来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。本方面用于提供样品平面中布置的物体(例如生物样品)的概览图像。方法包括连续进行的以下步骤A至F。在方法的其他配置中，可以进行其他步骤和/或中间步骤。在步骤A中，生成光片，其中光片沿着第一光轴来生成并且至少部分地在样品平面上。在步骤B中，沿着第二光轴捕获来自样品平面的光(检测光)，其中第一光轴和第二光轴在样品平面中相交并且一起围成直角。此外，第一光轴和第二光轴与正交于样品平面的参考轴线各围成不为零的角度。在步骤C中，通过检测器将捕获的光以至少一个捕获的像的图像数据的形式成像在检测平面中，其中捕获的像在相对于样品平面倾斜的像平面中延伸。倾斜对应于第一光轴相对于样品平面的倾斜。此外，在步骤D中，在光片和物体的相对移动中，通过在样品平面中移动光片来捕获物体的至少一个区域中的多个像。相对移动可以是渐进地或连续地或是两种可能性的顺序组合。相对于样品平面倾斜的捕获的像形成像的倾斜堆栈。像平面相对于彼此平行。在步骤E中，将倾斜的堆栈虚拟地变换到归一化Z堆栈，其中将相对于参考轴线的正确取向分配给捕获的像的图像数据。该过程还称为“去倾斜”。优选地沿着参考轴线或与其平行的轴线来实现对特别是归一化Z堆栈的层和/或区域的示意图的观察。根据本专利技术的方法的特征在于，在步骤F，在归一化Z堆栈中进行最大强度投射，其中所有像点沿着光轴或沿着与其平行的轴线一个位于另一个后面，沿着检测物镜的光轴(也就是说沿着第二光轴)关于它们的相应的强度来评估所有像点，并且沿着每个轴线选择具有最高强度的像点。在选择像点的过程中，可选地可以固定强度的较低阈值，低于该阈值不进行选择。在步骤F中，通过将选择的像点中的每一个作为虚拟投射成像到平行于检测器的像平面的投射平面中，生成得到的概览图像。为了简化起见，样品携载件(例如玻璃或样品台)的表面在该描述中与样品平面等同。在此，像点还被理解为意味着图片元件(像素)。例如，检测器可以具有指定的分辨率(每单元区域的像素)。图片元件的强度或像素的强度被理解为像点的强度。特别是高分辨率显微术和/或荧光显微术的显微术领域中的光片被理解为以板或片的形状照明的空间。光片的空间对准由形成为光片的照明辐射的传播方向来优选地限定。光片是为照明样品体积提供照明束路径的区域，在样品体积的区域中照明辐射的空间范围不超过例如在检测方向上或检测物镜的光轴的方向上测得的10μm，并且其中因此适合于根据光片显微术的原理来检测或测量样品体积。实际上在光片显微术中已经发现次极大(还称为“旁瓣”)可以在光片的生成中频繁地发生。这些次极大实际上平行于实际光片延伸，在它们的效果方面表示单独的光片并且具有比实际光片更低的辐射强度。尽管较低的辐射强度，次极大可以例如导致对发射标记物的激发或对照明辐射的反射。因为这些非期望的激发和发射或者反射，检测器捕获了附加的图像数据，其在得到的像(在该情况下为得到的概览图像)中引起离焦成像的区域或结构、和/或幻影结构。幻影结构是表示要成像的物体的不存在的结构的图像数据，或导致结构在错误位置处的成像的图像数据。沿着检测物镜的光轴在归一化Z堆栈中进行MIP导致以下有利的效果：至少部分不正确捕获的区域或结构由具有较高强度的实际结构覆盖。结果是改进的概览图像。通过根据本专利技术的方法获得的像在此还称为LSFM-MIP。在方法的有利的配置中，将概览图像(更具体的是它的图像数据)捕获为概览图像数据集合。在步骤G中，将概览图像数据集合的拷贝件确立为拷贝图像数据集合，该拷贝件具有相对于得到的概览图像的对比度减少的对比度。该拷贝图像数据集合的图像数据以像素化的方式抵消概览图像数据集合的各自对应的图像数据，使得获得了具有相对于得到的概览图像增加的对比度的计算出的概览图像。在图像处理的领域中该进程已知为不清晰的遮蔽”。可以将得到的概览图像或计算出的概览图像变换到正交于参考轴线延伸的像平面。由于这样的变换，相应的概览图像正如使用者沿着参考轴线观察概览图像。因此，使用者对概览图像的直观使用和解释变得更容易。附图说明下面基于附图和示例性实施例更详细地解释本专利技术。附图中：图1示出了根据现有技术的最大强度投射的原理的示意图，图2示出了光片显微术的布置的示意图，以及用于图像数据捕获和图像处理的所选的方法步骤的示意图，图3示出了图像处理和概览图像的产生的所选择的方法步骤的示意图，图4示出了光片显微术的布置的示意图，以及根据本专利技术的用于图像数据捕获和图像处理的所选择的方法步骤的示意图，图5示出了本专利技术的用于图像处理和得到的概览图像的产生的所选择的方法步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供在样品平面(5)中布置的物体(1)的概览图像(OV)的方法，包括以下步骤：/n-步骤A：生成光片(8)，其中所述光片(8)沿着第一光轴(A1)来生成并且至少部分地在所述样品平面(5)上，/n-步骤B：沿着第二光轴(A2)捕获来自所述样品平面(5)的检测光，/n-其中所述第一光轴(A1)和所述第二光轴(A2)在所述样品平面(5)中相交并且一起围成直角，以及/n-所述第一光轴(A1)和所述第二光轴(A2)与正交于所述样品平面(5)的参考轴线(B)各围成不为零的角度(α1、α2)。/n-步骤C，通过检测器将所捕获的检测光以至少一个捕获的像的图像数据(9)的形式成像在检测平面中，其中所捕获的像在相对于所述样品平面(5)倾斜的像平面中延伸，/n-步骤D：在所述光片(8)和所述物体(1)的相对移动中通过在所述样品平面(5)中移动所述光片(8)来捕获所述物体(1)中的至少一个区域的多个像，其中所捕获的像相对于所述样品平面倾斜并且形成倾斜的堆栈，/n-步骤E，将所述倾斜的堆栈变换到归一化Z堆栈(10)，其中将相对于所述参考轴线(B)的正确取向分配给所捕获的像的图像数据(9)，/n所述方法的特征在于，/n在步骤F中，在所述归一化Z堆栈(10)中进行最大强度投射，其中所有像点沿着所述第二光轴(A2)或沿着与其平行的轴线一个位于另一个后面，关于所有像点的相应的强度来评估所述所有像点，并且沿着每个轴线选择具有最高强度的像点，以及/n通过将选择的像点中的每一个作为虚拟投射成像到平行于所述检测器的像平面的投射平面(3)中，生成得到的概览图像(OV)。/n...

【技术特征摘要】
20180518 DE 102018207821.11.一种提供在样品平面(5)中布置的物体(1)的概览图像(OV)的方法，包括以下步骤：
-步骤A：生成光片(8)，其中所述光片(8)沿着第一光轴(A1)来生成并且至少部分地在所述样品平面(5)上，
-步骤B：沿着第二光轴(A2)捕获来自所述样品平面(5)的检测光，
-其中所述第一光轴(A1)和所述第二光轴(A2)在所述样品平面(5)中相交并且一起围成直角，以及
-所述第一光轴(A1)和所述第二光轴(A2)与正交于所述样品平面(5)的参考轴线(B)各围成不为零的角度(α1、α2)。
-步骤C，通过检测器将所捕获的检测光以至少一个捕获的像的图像数据(9)的形式成像在检测平面中，其中所捕获的像在相对于所述样品平面(5)倾斜的像平面中延伸，
-步骤D：在所述光片(8)和所述物体(1)的相对移动中通过在所述样品平面(5)中移动所述光片(8)来捕获所述物体(1)中的至少一个区域的多个像，其中所捕获的像相对于所述样品平面倾斜并且形成倾斜的堆栈，
-步骤E，将所述倾斜的堆栈变换到归一化Z堆栈(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：J西本摩根，
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：德国;DE