[发明专利]用于增强感兴趣区域的图像的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及由数字像素组成的图像的显示且更特别地涉及通过数字显微术产生的图像的显示。

背景技术

无论是扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、扫描透射电子显微镜（STEM）、小双束显微镜（SDB）、聚焦离子束显微镜（FIB）还是光学显微镜（LM），数字显微镜都产生并显示一组数字像素。此类数字像素组通常包含远远多于人类观察者能够感知的数据。例如，显示灰阶必须容纳（accommodate）图像中的所有数字像素值，并且因此以在观察者看起来可能为未经区分的灰色场的方式来显示较低对比度的区，从而阻止人类观察者区分特征。

在许多类型的图像中，诸如生物图像，对应于软组织的低强度（暗）像素的场点缀有对应于例如骨头的高强度（亮）像素。相同的现象发生于例如被聚焦离子束（FIB）设备聚集的集成电路的图像中，其中一些表面提供低强度的像素场。如所述，所使用的灰度等级必须足够大以涵盖图像中的所有像素强度。但是此较大标度可能将类似强度像素显示为具有相同的灰度，或者灰度如此类似以致于变化对于人类观察者而言不明显。

另外，针对其中成像设备对显示屏进行馈送的组件而言，常常存在这样的情况，其中，如果存在用于用户指示应为其聚集更多数据的区的简单方式，则成像设备可能聚集关于被显示区域内的感兴趣区的更多信息。例如，诸如扫描电子显微镜（SEM）的扫描设备可能能够使用较窄射束和较紧密扫描图案或减小的扫描速率或增加的采样速率以产生每单位面积更多的像素。针对原始图像的较大区，由这些技术产生的更大数目的像素将超过实际上在所提供显示空间中可能使用的。另外，成像设备可以在图像内针对较小区不同地调谐其采样灰度等级和焦点的范围，从而给该区带来更多的细节和清晰度。但是看起来在较大原始图像的背景内，当前不存在用于用户利用这些能力的容易方式。

国际图像诊断（Image Diagnost International）在其网站http://www.imagediagnost.de/english/处示出了具有使灰度等级与聚光照明（spotlight）区中的灰度匹配的可移动且尺寸可调整的聚光照明的乳房x线照相图像显示器。以类似措施，在http://www.dexis.com处具有网站的Dexis数字诊断成像（Dexis Digital Diagnostic Imaging）示出了具有在聚光照明区域范围内提供灰度增强图像的聚光照明的系统。

转让给本申请的受让人的美国专利6,889,113公开了一种图像显示组件，其中，用户可以通过将源自于单独程序中的形状拖放到图像上来控制显示设备或图像形成设备或两者。然而，似乎没有用于人的改善观看的聚光照明图像增强的公开。

在Celebi等人在Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing（ICIP 2009）中所发表的“Contrast Enhancement in Dermoscopy Images by Maximizing a Histogram Bimodality Measure”中提出了用以促进病人皮肤上的痣的检查的提议图像增强方法。该方法通过选择RGB至灰阶转换加权方案来增强图像，该方法使用于结果得到的图像的像素强度的直方图的双峰性最大化。这增加了自动化阈值算法的效率，以便检测有问题的痣。

因此，需要一种用于更完全地利用用于较大图像内的感兴趣区的所收集图像数据且用于命令此类感兴趣区的重新成像以聚集用于该区的更完整数据集的用户友好机制。

发明内容

本发明的目的是允许数字显微原始图像的观察者操纵显示器和/或显微镜以获得原始图像内的感兴趣区的增强视图。在一个优选实施例中，聚光照明模式使用于聚光照明感兴趣区的灰度等级与存在于聚光照明区中的像素强度变化匹配。然后可以将被用于聚光照明模式的灰度等级广义化至原始图像，从而示出与聚光照明区中的那些类似的特征的细节。聚光照明模式还可以被用来突出显示聚光照明中的若干区，以便以相反的对比度示出该聚光照明区，以显示关于聚光照明的区（例如，像素强度的直方图）的数据，以进行图像特征的测量，并以识别聚光照明区中的图案且然后在图像中的别处搜索该图案。