[发明专利]用于在模块化数字显微镜中修正照明相关像差的方法，数字显微镜和数据处理程序

说明书

本发明涉及一种修正模块化数字显微镜中照明相关像差的方法，该模块化数字显微镜包括同轴明场照明装置、电动变焦装置、物镜、数字图像获取单元和图像处理单元。根据本发明所述的方法基于校准数据的使用，校准数据优选地存储在图像处理单元中作为校准数据记录。为物镜和变焦的每个组合建立校准数据记录并将其存储在数据存储器中。该方法被整合到图像处理单元中用于实时修正或可用作显微镜图像的图像后处理的软件。本发明还涉及一种数字显微镜。

相关申请的交叉引用

本申请要求PCT申请号PCT/EP2015/065945的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及用于在模块化数字显微镜中修正照明相关像差的方法，所述模块化数字显微镜包括电动变焦装置和可更换的物镜。此外，本申请涉及用于执行所述方法的数字显微镜和数据处理程序。

背景技术

在数字显微镜中会发生照明相关的系统像差，其具有不同强度的形状，尤其在从装置到装置并且根据实际的变焦设置使用可替换的物镜和电动变焦系统时。

这种照明相关的系统像差可以是例如在同轴反射光照明中的反射，其是有问题的并且/或者不能使用同轴反射光照明，特别是在物镜具有相当大的焦距的情况下。

由于照明类型在显微镜中经常彼此组合，这些像差也绝对可以绝对以不同的尺寸组合发生。

用于光学系统中的图像修正的各种方法是已知的，，尤其是来自数码相机技术。例如，在图像物镜的情况下，渐晕被用作图像误差的修正方式(Koma)。

此外，还尝试对光学物镜中的多重反射进行数字修正。为了修正摄像中的伪影，通常使用暗图像再现的方法。

从US2002/0041383 A1中已知一种来自“机器视觉”应用领域的图像记录系统。在该系统中，由于相机、物镜、照明和计算机产生的所有几何失真应被测量和数字修正，以便于计算修正放大中的无失真数字图像。图像被修正且都被缩放至相同的放大。发生不同像差的同时修正。使用特殊的几何和/或照明校准掩膜进行系统校准，为此需要两台相机。所述方法极其昂贵。

当使用显微镜的同轴反射光照时，光通过分束器耦合到观察光束路径中。在光照射物体之前，其穿过观察镜的至少一个光学有源元件。光的某些部分在这种元件的边界表面上反射，特别是在光轴附近，并且与由观察透镜从物体上传播的有用光相混合。该反射光形成所谓的顶部照明反射。在模块化变焦系统中，这种顶部照明反射可在某些物镜中发生，其在变焦过程中并且在改变到具有相同结构的另一物镜的过程中，改变它们的形状、颜色和强度。

附图说明

本发明的修正方法的效果使用附图显示如下：

图1：示出了具有反射的同轴明场照明下的显微镜图像；

图2：示出了使用修正方法时根据图1所述的显微镜图像。

图1中显微镜图像的视图清楚地示出了明场照明的反射，当时使用实时反射修正时，其在图2中不再可见。

具体实施方式

本发明的问题是提供一种修正照明相关的像差的方法，尤其是修正在具有电动变焦系统和更换物镜的模块化构造的数字显微镜中由同轴反射光照引起的顶部照明反射，以及一种数字显微镜和执行所述方法的数据处理程序。

该问题通过具有权利要求1中特征的方法、通过具有权利要求9中特征的数字显微镜以及通过具有权利要求10中特征的数据处理程序得以解决。

可使用本发明中的方法的数字显微镜包括优选可更换的物镜、优选电动变焦系统、同轴反射光照装置、数字图像检测单元、图像处理单元和控制单元。本发明的修正方法在图像处理单元中运行，其优选在控制器(FPGA)中执行。