用于生成样品概览图像的方法和显微镜技术

本发明专利技术提出了一种用于生成样品的概览图像的方法，该样品借助于样品载体而被布置在显微镜的观察空间中，其中由第一照明照射样品载体，其中使用显微镜的第一照明和概览相机生成初步概览图像，其中基于初步概览图像选择概览图像照明，其中由概览照明照射样品载体，并且其中使用概览图像照明和概览相机生成概览图像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
用于生成样品概览图像的方法和显微镜


[0001]本专利技术涉及一种用于生成样品的概览图像的方法，该样品借助于样品载体而被布置在显微镜的观察空间中。进一步地，本专利技术涉及一种被设置为执行该方法的显微镜。

技术介绍

[0002]由于在高倍率下物镜的小物场和低景深，显微镜的用户发现很难在观察空间中布置样品，使得待检查样品的特征位于具有高倍率的物镜的物场中。
[0003]因此，DE 10 2017 111 718A1提出了一种用于生成和分析样品载体和/或布置在样品载体上的样品的概览对比度图像的方法。在该处理中，利用二维阵列型照明图案的透射光照射至少部分地布置在检测光学单元的焦点中的样品载体。利用样品载体的不同照明检测出至少两个原始概览图像，并且基于要从概览对比度图像中提取的信息，选择用于从至少两个原始概览图像计算概览对比度图像的计算算法。最后，基于要从概览对比度图像中提取的信息，选择用于提取信息的图像评估算法。概览对比度图像可以提供给用户用于导航目的。

技术实现思路

[0004]不同类型的样品载体被用来借助于显微镜检查样品。举例来说，所采用的样品载体包括所谓的多孔板、室载玻片、培养皿、带盖玻片的载玻片等。
[0005]本专利技术的目标是开发已知方法以有能够非常可靠地生成独立于样品载体的样品概览图像的效果，概览图像允许显微镜用户导航到样品的期望位置，即，将待检查的样品位置定位在具有高倍率的物镜的视场和焦平面中。
[0006]该目标是通过主权利要求和备选独立权利要求的特征实现的。在从属权利要求中具体说明了有利的配置。
[0007]提出了一种用于生成样品的概览图像的方法，该样品借助于样品载体被布置在显微镜的观察空间中，其中由第一照明照射样品载体，其中使用显微镜的第一照明和概览相机生成初步概览图像，其中基于初步概览图像选择概览图像照明，其中由概览照明照射样品载体，其中基于初步概览图像做出关于需要使用概览相机进行多少次记录以记录整个样品载体区域的决定，并且其中使用概览照明和概览相机生成概览图像。
[0008]第一照明可以是反射光照明或透射光照明。还可以为第一照明提供反射光照明和透射光照明的组合。
[0009]在这种情况下，概览相机可以记录比由显微镜物镜记录的更大的物场。使用概览相机生成概览图像比使用具有低倍率的显微镜物镜生成概览图像需要更少的时间，在这种情况下，为了能够对整个样品进行成像，可以可选地必须使用拼接技术对多个单独的图像进行组合。同样地，概览相机可以具有比显微镜物镜更大景深的镜头。概览相机可以被布置在显微镜物镜的一侧，并且以斜视的方式布置在样品载体上。同样可以想到在显微镜的接物镜转轮的位置提供反射镜，所述反射镜使来自样品载体的光在概览相机的方向上横向偏
转。还可以想到，概览相机具有非远心镜头。
[0010]概览图像照明可以是反射光照明和/或透射光照明。人们已经发现，当使用透射光照明时，许多样品载体可以用更好的对比度表示，因此提高了低对比度样品的概览图像的质量。举例来说，可以在该处理中使用透射光暗场对比度。在一些样品载体的情况下，例如多孔板，样品载体的结构可能导致透射光照明的光被阻挡或偏转，使得概览图像相机的原始概览图像不能总是以期望的可靠性进行评估。这会使创建样品载体和样品的概览图像更加困难。如果用反射光照明照射这样的样品载体，那么通常可以非常可靠地创建概览图像，这是因为可以更好地识别样品载体的特征，并且随后可以通过具有更好可靠性的显微镜磨合在一定的位置。凭借使用第一照明首先生成初步概览图像并且基于初步概览图像选择概览图像照明，可以以更好的可靠性为不同的样品载体创建概览图像。对于概览图像，随后还可以使用反射光照明和透射光照明的组合，前者可以促进样品载体的更好识别，利用后者可以以更好的对比度来表示布置在样品载体上的样品(例如，布置在多孔板的孔中的细胞)。
[0011]可以在经过训练的基于机器学习的系统(ML系统)中处理初步概览图像，其中基于ML系统的输出，选择用于进一步概览记录的概览图像照明。举例来说，ML系统可能已经使用一组训练图像进行了训练，为每个训练图像提供规范，该规范关于是否可以使用反射光照明或使用透射光照明以更好的可靠性创建概览图像。同样可以想到，ML系统用来确定哪种对比度更适合概览图像的创建。举例来说，明场对比度或暗场对比度可以用于概览图像的创建。还可以想到，为了创建概览图像，明场对比度与暗场对比度组合。
[0012]在该方法的一种配置中，经过训练的ML系统的输出可以包括关于样品载体的样品载体类型的声明，并且可以基于样品载体类型来确定概览照明。举例来说，可以想到，ML系统已经被训练为基于初步概览图像来确定样品载体是多孔板还是带盖玻片的载玻片。在这种情况下，可以依据样品载体类型选择不同的概览图像照明。举例来说，可以为多孔板选择反射光照明。
[0013]在进一步的配置中，校准板最初被布置在显微镜系统的观察空间中。由校准照明照射校准板，其中使用校准照明和概览相机生成校准概览图像。反过来，校准照明可以是反射光照明或透射光照明。可以基于校准概览图像获得校准数据。借助校准数据随后生成初步概览图像和/或概览图像。特别地，校准板可以被理解为意指具有预定义校准结构的板。举例来说，校准板可能已经提供有参考点的预定义图案。校准板可以以这样的方式构成，其可以以所定义的方式插入到显微镜的载物台系统中。特别地，校准板可以被配置使得其能够以相同的相对位置和/或方向重复插入到显微镜的载物台系统。预定的校准结构可以允许进行光学畸变的校正，由概览相机的镜头引起所述畸变。同样地，可以促进透视校正，借助于该透视校正可以补偿概览相机相对于显微镜的载物台系统并且因此也相对于样品载体的非正交对准。此外，可以想到，校准概览图像用来描述由概览相机记录的原始图像的像素缩放与布置在位于显微镜观察空间中的样品载体上的样品上的样品结构的距离之间的关系。此外，校准板可以被布置在观察空间中的不同位置，并且可以针对各自位置生成校准概览图像。这可以促进上述校正和关系的进一步改善。举例来说，插入显微镜的载物台系统中的校准板可以借助平移单元横向地(即，在x方向和y方向上)并且主动地(即，在z方向上)移动。
[0014]特别地，校准板可以包括第一校准结构。校准概览图像可以包括第一校准结构的图像表示。可以使用显微镜的显微镜物镜生成第一校准结构的第一详细图像。基于校准概览图像和第一详细图像，可以获得用于在概览图像中定位样品的样品细节图像的校准数据。
[0015]进一步地，校准板可以具有第二校准结构。在已经生成第一详细图像之后，校准板相对于显微镜物镜的位置可以通过预定义的平移向量而改变，并且可以使用显微镜的显微镜物镜生成第二校准结构的第二详细图像。随后可以通过附加使用预定义的平移向量和第二详细图像来获得校准数据。
[0016]通过改变校准结构相对于显微镜的位置，可以将第一校准结构在一个点处带入显微镜物镜的物场，并且然后是第二校准结构。因此，可以在随后生成的概览图像与使用显微镜物镜获得的样品细节图像上的位置之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生成样品的概览图像的方法，所述样品借助于样品载体而被布置在显微镜的观察空间中，其中，由第一照明照射所述样品载体；其中，使用所述显微镜的第一照明和概览相机生成初步概览图像；其中，基于所述初步概览图像选择概览图像照明；其中，由所述概览照明照射所述样品载体；以及其中，使用所述概览图像照明和所述概览相机生成所述概览图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述概览图像照明包括反射光照明和/或透射光照明。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在经过训练的基于机器学习的系统，即ML系统，中处理所述初步概览图像；其中，基于所述ML系统的输出选择所述概览图像照明。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述经过训练的ML系统的输出包括关于所述样品载体的样品载体类型的声明，并且其中，基于所述样品载体类型确定所述概览图像照明。5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述观察空间中布置校准板；其中，使用校准照明照射所述校准板；其中，使用所述校准照明和所述概览相机生成校准概览图像；其中，借助于所述校准概览图像获得校准数据；以及其中，使用所述校准数据生成所述初步概览图像和/或所述概览图像。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述校准板包括第一校准结构；其中，所述校准概览图像包括所述第一校准结构的图像表示；其中，使用所述显微镜的显微镜物镜生成所述第一校准结构的第一详细图像；以及其中，基于所述校准概览图像和所述第一详细图像，获得用于在所述概览图像中定位所述样品的样品细节图像的进一步校准数据。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述校准板包括至少一个另外的校准结构；其中，在生成所述第一详细图像之后，所述校准板相对于所述显微镜物镜的位置被至少一个另外的预定义平移向量改变；其中，使用所述显微镜的显微镜物镜生成所述另外的多个校准结构/一个校准结构的至少一个第二详细图像；以及其中，通过附加使用所述另外的预定义平移向量以及评估所述进一步详细图像中的所述校准结构的位置来获得所述校准数据。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，使用所述显微镜物镜或另外的显微镜物镜生成所述样品细节图像。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中，为了生成所述初步概览图像，由所述概览相机记录至少两个初步原始概览图像，其中在所述初步原始概览图像中所述第一照明是不...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
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：