[发明专利]光学扫描装置和方法

说明书

提供了一种用于光学扫描放置在透明样品架(107)上的至少一个对象区域(105)的方法，该方法包括：对于多个预限定的样本横向位置(x0，x1，x2)中的每个样本横向位置(x1)，通过以下操作进行焦点确定：进行激光反射并使用第一相机(109)拍摄多个第一图像以确定样品架(107)和物镜(113)之间的参照距离(rd)；进行透射闪光照射并使用第二相机(111)拍摄多个第二图像以考虑参照距离(rd)来限定焦点距离；在完成焦点确定之后，基于针对所有样本横向位置(x0，x1，x2)确定的焦点距离，确定跨对象区域(105)的焦点距离拓扑(600，700)；以及在根据焦点距离拓扑(600，700)聚焦的同时，横向移动样品架(107)并获取第三图像。

技术领域

本发明涉及用于光学扫描至少一个对象区域、特别是包括组织学组织样本的至少一个对象区域的方法和装置。

背景技术

WO 2004/095360 A1公开了用于在基于线性阵列的载玻片扫描仪中进行预聚焦的方法和设备，其中在使用线扫描相机扫描显微镜载玻片之前计算焦点信息。由此，将载玻片移动到所期望的测量位置，将物镜移动通过一组预限定的高度值，并且在每个高度处获取成像数据以及确定最大对比度的高度。此外，还公开了带聚焦程序，其中在载玻片和物镜运动的同时连续获取成像数据。

WO 2010/067256 A1公开了一种扫描显微镜，其中聚焦机构使样本相对于竖直轴线上的成像光斑平移。自动聚焦光学器件在自动聚焦间隔内在样本中生成一组自动聚焦光斑，这些自动聚焦光斑具有不同的竖直位置。控制器根据检测器信号确定样本中对象的竖直位置，并致使聚焦机构使成像光斑的竖直位置适应样本中对象的竖直位置。

WO 2011/049608 A2公开了一种光学扫描显微镜以及用于扫描和收集组织样本的聚焦图像的部件。因此，聚焦系统提供用于在捕获快照时确定每个快照的最佳焦点，这可以称为“动态聚焦”。

JP 2016 173594 A公开了一种扫描显微镜，其中，将对象的焦点位置设置在轨迹上，该轨迹内插在选定的测量位置上的所测量的最佳焦点设置之间，该过程容易出错并且耗时，从而限制了系统处理量。整个载玻片扫描仪采用一种方法，其中倾斜的自动聚焦图像传感器对载玻片的斜截面进行成像。为了聚焦，比较由倾斜传感器拍摄的多个顺序重叠图像。组织层的轴向位置可以根据由该差分测量产生的极性误差信号来确定。

WO 96/01438 A1公开了一种用于扫描显微术的自动聚焦系统，特别是应用于荧光染色的细胞组分。通过使用与荧光显微术相同的光学器件实现的相衬显微术，避免了荧光显微期间光漂白的曝光问题。在图像对象上扫描图像平面并在缓冲区中将图像按时间顺序排列。在显微镜物镜中选择具有最佳焦点的图像平面，显微镜物镜将自动定位在所选平面处。

WO 2010/055361 A1公开了一种用于扫描多个关注区域的激光扫描显微镜。激光束被偏转以便使聚焦的激光束的焦斑沿着扫描轨迹以平均扫描速度移动。

然而，已经观察到，传统的扫描显微系统和方法特别是在测量时间方面存在缺陷。

因此，可能需要用于光学扫描至少一个对象区域、尤其是组织样本(例如，组织学组织样本)的方法和装置，其中考虑了对象区域内的不同焦点位置，其中能够从对象区域获取清晰的局部图像，并且其中总的获取时间比常规所需的时间短。

发明内容

上述需要通过本发明的主题满足。

根据本发明的一实施例，提供了一种用于光学扫描放置在透明样品架上的至少一个对象区域的方法。在此，该方法包括：对于多个预限定的样本横向位置中的每个样本横向位置，通过以下操作执行焦点确定：执行激光反射并使用第一相机拍摄多个第一图像来确定样品架与物镜之间的参照距离；执行透射闪光照射并使用第二相机拍摄多个第二图像以考虑参照距离来确定焦点距离；在完成焦点确定之后，基于为所有样本横向位置确定的焦点距离，确定跨所述对象区域的焦点距离拓扑；以及在根据焦点距离拓扑聚焦的同时，横向移动样品架并获取第三图像。