三维成像制造技术

一种提供图像数据的方法，所述图像数据用于构造三维目标对象的区域的图像，该方法包括提供来自辐射源的、指向目标对象的入射辐射，检测由所述目标对象散射的辐射的强度，以及确定所述目标对象内相应多个切片中的每个切片的图像数据，各自表示所述目标对象内相应深度处目标对象的一个或多个特征，其中通过迭代过程基于检测的辐射的强度来确定所述图像数据，其中逐步地更新多个切片中的每个切片的图像数据的运行估计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于提供图像数据的方法和装置，从所述图像数据可生成目标对象的图像。尤其是，虽然不是排他的，本专利技术的实施例涉及用于获得图像数据的方法和装置，从所述图像数据可生成目标对象的三维图像。
技术介绍
就所有目的而言，通过引用结合在此的本申请人的专利W02005/106531公开了一种用于提供图像数据的方法，可用于基于若干衍射图案的测量的强度来构造对象的图像。这种方法被称为重叠关联迭代引擎(PIE)。在PIE中，迭代相位恢复算法被用于确定波场通过对象时或被对象反射时由该对象引起的对波场的吸收和相变的估计。此方法使用多个衍射图案中的冗余来确定所述估计。就所有目的而言，通过引用结合在此的本申请人的专利W02010/064051公开了一种增强的PIE (ePIE)方法，其中没有必要知道或估计探测函数。取而代之，公开了这样一个过程，其中使用被利用来确定与目标对象相关联的目标函数的运行估计的探测函数的运行估计，逐步地迭代计算探测函数。通过引用结合在此的本申请人的专利W02008/142360公开了一种三维成像方法。在该方法中，在照明光源下游多个平面处确定照明的复波场。通常，这些平面横切对象。使用每个平面上的照明的知识，可执行如在W02005/106531或W02010/064051中公开的迭代过程，以构建在该平面处的对象的估计，由此可产生在该平面处的对象的图像。通过为多个平面中的每个平面重复该迭代过程，可获得对象的三维图像。然而，已经注意到 了一些问题，因为与毗邻感兴趣平面的平面(例如感兴趣平面前面(上游)或后面(下游)的平面)相关的菲涅耳型条纹，使得用W02008/142360的方法产生的图像复杂化。而且，该方法没有考虑多重散射效应。也就是说，它没有考虑当照明传播通过对象时对象对于照明的影响，例如由于来自照明先前穿越的对象的上游层的散射导致的。本专利技术实施例的目的是至少减轻现有技术的一个或多个问题。附图说明现在，仅作为示例的方式，参考附图描述本专利技术的实施例，其中: 图1示出了根据本专利技术实施例的装置； 图2示出了根据本专利技术实施例的第一种方法； 图3示出了根据本专利技术实施例的与图2的方法相关联的装置； 图4示出了根据本专利技术实施例的第二种方法； 图5示出了根据本专利技术实施例的与图4的方法相关联的装置； 图6示出了根据本专利技术另一个实施例的装置； 图7示出了根据本专利技术其他实施例的装置； 图8说明了根据本专利技术实施例确定成多个取向的对象的图像数据；以及图9进一步说明了根据本专利技术实施例确定成多个取向的对象的图像数据。具体实施例方式在本专利技术的一些实施例中，在多个切片处确定照明波场。在每个切片处确定对象的估计。确定来自每个切片的出射波，作为照明与对象在该切片处相互作用的结果。出射波传播到求和平面，该求和平面可以是也可以不是在其所在之处确定对象的估计的平面，其中确定合成波作为来自传播到该平面的或者在该平面(其中总和场也是在其之处确定出射波的平面)处确定的多个波场的贡献的结果。合成波传播到检测器的平面，在那里确定衍射图案的估计。在反向传播到在其之处将要确定对象的估计的每个切片之前，基于由检测器测量的衍射图案，校正估计的衍射图案。基于反向传播的波，更新对象的估计。迭代地执行该方法，其中用每次迭代逐步地更新对象的多个估计。换句话说，在该方法的每次迭代过程中，连续地更新多个估计。有利地，这允许要考虑的各种平面之间的相互作用。在其他实施例中，在第一切片处确定照明波场，在该第一切片处将要确定对象的估计。确定来自该切片的出射波，并且该出射波传播到在其之处将要确定对象的估计的另一切片。换句话说，来自先前切片的传播的出射波被用作后续切片处的照明波场。可从后续切片确定出射波，并且对所有期望的感兴趣切片重复该过程。在最后切片处，出射波被传播到检测器的平面。在检测器平面处记录的数据被用来调节在检测器处计算的波的模数之后，该波被反向传播到对象的最后切片或出口。以这样的一种方式，即通过对象向回追踪涉及多重散射的顺序传播，基于反向传播的波，更新对象的估计和在对象内传播的波。 图1说明了根据本专利技术实施例的装置100。装置100适于提供对象30的三维图像数据，虽然不是排他的，其可用于产生对象的至少区域的三维图像数据。关于三维图像数据，它意味着涉及对象30的多个切片的图像数据，如切片31、32，它们横切对象30。虽然示出了两个切片31、32，可以设想图像数据可涉及两个以上的切片。尤其是，切片沿光轴50的方向可被隔开。虽然切片31、32示出为平面，应理解，所述切片并不一定需要是平面，即是平坦的。切片31、32可以是其他形状，如弯曲的。虽然在图1中未示出，辐射源是辐射10的源，其落在聚焦装置20上，例如一个或多个透镜，使其照射目标对象30的区域。这样的照明不需要通过透镜形成，但可以通过任何种类的光学装置、光阑或源产生，只要所得到的撞击在对象上的波基本是局限化的并且在它里面具有入射光束的角度分布，但可能是任意的角度。要理解的是，术语辐射应被广义地解释。术语辐射包括各种波前。辐射包括来自辐射源的能量。这将包括电磁辐射，所述电磁辐射包含X-射线、发射的例如电子的粒子。其他类型的辐射包括声辐射，例如声波。这种辐射可以由波前函数 dy)表示。如本领域普通技术人员将理解的那样，这种波函数包括实部和虚部。这可以用波函数的模数和相位来表示。W(U》是的复共轭，并且+!Wx.yWrky)=ItMn)丨2，其中是强度，其对于波函数是可以测量的。聚焦装置或透镜20形成探测函数P(XJ),其被布置成选择目标对象30的区域用于调查。y)是在诸如切片31的平面上计算的该波场的复稳定值。可以为多个切片31、32中的每个切片计算出相应的探测函数。因此，入射辐射10落在目标对象30的上游侧，并且在透射时被目标对象30散射。目标对象30对入射辐射可以是至少部分透明的。目标对象30可能会或可能不会具有一些重复的结构。另外，目标对象30可以是全部或部分反射的，在这种情况下，基于反射的辐射测量散射图案。在辐射与对象30相互作用之后，因此形成出射波#(U),这可以近似为一系列的透射率函数，如将要解释的那样。在本专利技术的实施例中，利用许多二维复透射率函数 Λ χ,ν ，其中每一个对应于沿光轴50的不同距离&处的对象内的切片，如图1中的例子31和32所示。在将对象30近似为两个切片的情况下，则将会理解，第一切片31具有相关联的传递函数其与Z方向上的、在例如与对象30的前表面重合的平面33与平面34(例如在ζ方向上通过IYx, ri的半途)之间的光学势1+.'江-1的积分相关。将会理解，在不平坦的表面之间，如曲面之间，也可以确定该积分。第二切片32具有相关联的传递函数，其类似地与Dx.,=的在ζ方向上的、从例如平面34至例如与对象30的后(下游)表面重合的平面35的积分相关。将会理解，在将对象30近似为一个系列的切片31、32时，这样的切片31、32的位置以及在其上进行积分的ζ的范围可以任意选择。可以假设，具有形成的O,iXll,每个这样的二维传递函数模拟在其前表面33、34上改变入射波的模数和相位的效果，比如说以便通过简单的乘法给出在其后表面34、35 处的出射波使得=出射波函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·马瑞斯·罗登伯格，安德鲁·梅登，马丁·汉弗莱，
申请(专利权)人：相位聚焦有限公司，
类型：
国别省市：