[发明专利]用于确定和补偿几何成像偏差的方法

说明书

本发明涉及用于确定和补偿几何成像偏差的方法，所述成像偏差在通过用显微成像系统的顺次单光斑或多光斑扫描进行的物体成像过程中产生，所述方法包括如下方法步骤：‑确定参照物，该参照物具有限定的平面结构，‑产生该结构的没有几何成像偏差的电子图像数据记录，‑用成像系统产生至少一个电子实际图像数据记录，‑将实际图像数据记录与参考图像数据记录就各自源于相同物体点的图像点的位置进行比较，‑确定实际图像数据记录中相对于参考图像数据记录的位置偏离，‑将确定的位置偏离作为校正数据存储，‑通过根据校正数据校正实际图像数据记录中的位置偏离补偿几何成像偏差。

技术领域

本发明涉及用于确定和补偿几何成像偏差的方法，所述成像偏差在通过用显微成像系统例如激光扫描显微镜的顺次单光斑或多光斑扫描进行的物体成像过程中产生。

用聚焦成光点即光斑的激光射束进行扫描，其中将物体的尽可能多的位置依次用每个光斑照射，并逐一检测由被照射的物体点反射的光或者通过荧光生成的光。检测信号包括关于原始位置和亮度的信息，并因此相当于物体点的单个图像。由显微镜物镜的焦平面获得的检测信号的整体产生该物体平面的成像。

在这里总是争取达到理想情况，即整个图像中每个单一图像的位置精确对应于真实物体上或者物体中的所属点的位置。因此也可依次获得通过每次多光斑扫描的不同点扫描的样品区域的部分图像，使得相同图像内容的叠加和结算成为可能。

然而，由于多种受制于技术和工艺的影响，这在图像的获得中通常并不成立。原因在于各个使用的成像系统的机械、光学或者电子组件的精度容差。

例如，由扫描装置产生的扫描运动受制于方向、速度和/或幅度方面的非线性，它们导致不满足理想条件并且物体的成像在几何方面扭曲。

背景技术

为了至少减小这种影响，在DE 19702752 C2中提出修改用于扫描器的控制曲线，从而达到尽可能线性的扫描运动。为此，在使用激光扫描显微镜的情况下，将其为了射线束的线性振荡的偏转而配备用于驱动摆动反射镜的摆动马达、用于为摆动马达供应可变的激励电流的控制单元、函数发生器以及用于获取关于摆动反射镜的偏转位置的信息结果的量值传感器敏感元件。该量值传感器敏感元件为了确定激励电流的校正值与函数发生器连接，它对由函数发生器发出的控制频率发生影响，使得至少将偏差最小化。

尽管采取了该措施，残留的残余偏差仍然导致图像扭曲，尤其是以图像在扫描运动方向上的压缩和拉伸的形式。

在具有双向扫描运动的成像系统的情况下，尽管有利地将扫描速度加倍，但是在这种情况下不利的是在两个扫描方向上在不同的位置出现非线性，使得图像点相对于所属的物体点发生侧偏，这称为双向偏差。

在二维扫描的情况下两个X和Y扫描轴线的相互影响也可导致所谓的抖动(摆动，波动)，并因此同样导致几何成像偏差。

尤其是，在多光斑成像中，在每个部分图像中在关于图像信息方面不同的位置处发生由扫描过程的非线性导致的扭曲，因为它们同时作用于每个激发光斑，但是激光光斑在样品中彼此错位布置。因此，来自不同的部分图像的相同图像内容不能全等地重叠。

如果成像系统的位置固定的部件(例如物镜)的光学设计参数偏离预定的参数，也导致几何成像偏差，例如以桶形或枕形失真的形式。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的目的在于提出一种开篇所述类型的方法，该方法不再具有所述缺点。

该目的通过开篇所述类型的具有如下方法步骤的方法得以实现：

-确定参照物，该参照物具有限定的或者说定义的、在成像中可呈现的平面结构，

-由成像系统独立地产生该结构的没有几何成像偏差的电子图像数据记录，其中将源起的物体点的位置一对一地对应于图像点的每个位置，

-将该图像数据记录存储并提供作为参考图像数据记录，