[发明专利]用于结构照明显微术的图像序列和评估方法及系统

权利要求书

1.一种用于确定标本(8)的表面(9)上的多个空间位置的高度的方法，该方法包含以下步骤：

将光束(3)投射在表面(9)上，所述光束(3)具有在垂直于所述光束(3)的光轴的至少两个方向上是周期性的空间图案；

将所述空间图案移动到不同的空间图案位置；

在不同的扫描位置处沿着所述光轴扫描表面(9)，其中，在随后的空间图案位置之间的移动距离、与随后的扫描位置之间的扫描距离之间存在固定关系，所述固定关系使得在每个扫描位置处，空间图案的预定相位被设置；

利用具有对应的空间图案位置的空间图案在扫描位置处检测由表面(9)反射的光；

根据用于表面(9)的每个空间位置的检测到的光，确定对应于扫描位置的强度值的包络曲线；以及

选择包络曲线的最大值以及其对应的扫描位置，所述扫描位置代表表面(9)的空间位置的高度，

其中，所述空间图案是在所述至少两个方向上具有图案波长的正弦图案，在2n个步阶的序列中移动所述空间图案，其中n>2，通过将涉及开始空间图案位置、以及下一个空间图案位置的以下步骤(a)至(c)重复n次来移动所述空间图案：

(a)相对于开始空间图案位置，在第一空间方向上通过1/4图案波长的第一移动距离来移动空间图案；

(b)相对于开始空间图案位置，在第二空间方向上通过1/n图案波长的第二移动距离来将空间图案移动至下一个空间图案位置；以及

(c)使该下一个位置成为开始空间图案位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个方向中的每一个中的图案波长是相等的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，空间图案包含两个正交的正弦图案，并且其中，对于k个扫描位置，将空间图案的点(x,y)的强度I(x,y)定义为：

其中：

i＝1,1,2,2,…,n,n

j＝0,1,0,1,…

k＝2i+j-1。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，空间图案包含彼此以120°朝向的三个正弦图案，并且其中，对于k个扫描位置，将空间图案的点(x,y)的强度I(x,y)定义为：

其中：

i＝1,1,2,2,…,n,n

j＝0,1,0,1,…

k＝2i+j-1。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在两个随后的空间图案位置与两个随后的扫描位置之间的移动的时间段是相等的。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，扫描移动是连续的移动，具体地是平坦移动。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，选择包络曲线的最大值的步骤包含计算包络的重心。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光束是光脉冲与移动的空间图案的相位同步的频闪光束。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，根据用于表面(9)的每个空间位置的检测到的光所确定的每个强度值被乘以基于以下空间图案上的对应空间位置的光强度的加权因子，在检测到该光强度时所述空间图案被发射。

10.根据权利要求1或2所述的方法，包括：

基于由一半波长、或者一半波长加上波长的倍数分开的空间位置处的强度值的差异来计算局部对比度；以及

对每个空间位置和扫描位置，根据局部对比度值来确定包络曲线。