專利名稱：照射試樣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于照射一試樣或者該試樣的一個(gè)區(qū)域(關(guān)注區(qū)域POI)的方法，在該方法中，將關(guān)于試樣上的一個(gè)具體的點(diǎn)是否應(yīng)該被照亮以及用什么方式照亮的信息，按照一個(gè)具體的地址存放到一個(gè)數(shù)據(jù)存儲器中。
背景技術(shù)：
在實(shí)踐中，上面所提到的那種方法特別用于共焦顯微術(shù)。在這種共焦顯微術(shù)中，用通常由激光發(fā)出的光線對試樣進(jìn)行行掃描或者曲波掃描。但是，為了避免試樣的損壞，只照射試樣上一定的區(qū)域，即，關(guān)注區(qū)域(ROI)。因?yàn)楣饩€掃過整個(gè)試樣的先決條件是光線的轉(zhuǎn)向慣量，所以，根據(jù)光線在試樣上的位置來調(diào)制光強(qiáng)。將關(guān)于試樣上個(gè)某一個(gè)點(diǎn)是否應(yīng)該被照射的信息放入一個(gè)存儲器中，并依據(jù)光線的位置來規(guī)劃該信息。然后將該控制數(shù)據(jù)輸送到光調(diào)制器中。
所述被照射的試樣指的是例如，水溶液中的細(xì)胞群，所以，試樣的位置、取向、以及形狀或者ROI都不是恒定的。試樣的這些變化通過存儲器中的強(qiáng)度數(shù)據(jù)的適應(yīng)來描述。然而，可能需要存儲器的大范圍的修正。但是，由于存儲器內(nèi)容的修正與讀出必須并行地并且實(shí)時(shí)地進(jìn)行，所以，對所使用的存儲器的速度要求很高。
如果用高幀率掃描，則問題尤為嚴(yán)重。在這種情況下，很快就會達(dá)到可供使用的存儲器的功率極限以及令人瞠目的價(jià)格。此外，為了計(jì)算新的存儲內(nèi)容需要功率特別大的處理器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的基本任務(wù)是提供一種用于照射一個(gè)試樣或該試樣的一個(gè)區(qū)域的方法，其在考慮試樣或其一部分的空間變化時(shí)對所使用的硬件的要求盡可能小。
按照本發(fā)明，上述任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的方法來完成。因此，這種基于實(shí)踐中公知的照射一試樣或其ROI的方法的特征在于，檢測試樣的位置、取向和/或形狀的變化，據(jù)此進(jìn)行被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)移，為被轉(zhuǎn)移的坐標(biāo)單值地分配存儲器地址，根據(jù)存儲器地址的原理在一個(gè)存儲器上存取，讀取其內(nèi)容來控制光源。
按照本發(fā)明首先認(rèn)識到的是，與現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法不同，不必為了修正用于控制光源的參數(shù)而對所有存儲內(nèi)容進(jìn)行修正。按照本發(fā)明，試樣或ROI的變化通過轉(zhuǎn)移命令的改變來描述。按照本發(fā)明，通過這種轉(zhuǎn)移命令使被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)適應(yīng)試樣或ROI的變化。然后為轉(zhuǎn)移后的被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)單值地分配存儲器地址，借助于該地址可以訪問數(shù)據(jù)存儲器，最后，可以在所選出的存儲位置讀出用于控制光源的信息。
以有利的方式使試樣位置、取向和/或形狀的變化導(dǎo)致試樣本身的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、壓扁和/或膨脹。試樣的形狀當(dāng)然可以改變。在這種情況下，ROI的改變是對此的一個(gè)反應(yīng)。
這種改變通過被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)移，借助于相應(yīng)的圖像模擬下來。在此優(yōu)選使用移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放。通過這種轉(zhuǎn)移，試樣的當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)通常點(diǎn)對點(diǎn)地轉(zhuǎn)換成ROI的一個(gè)圖形區(qū)域或者轉(zhuǎn)換成一個(gè)參考圖形。在這兩種情況下，涉及的通常都是為了開始測量所限定的參照區(qū)域或點(diǎn)。
本發(fā)明的方法可以有利地運(yùn)用到具有多個(gè)ROI的試樣上。在這種情況下，用單獨(dú)的轉(zhuǎn)移步驟來描述各個(gè)單獨(dú)的ROI的改變。在此，各個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)移命令通常給定不同的參數(shù)并/或以不同的方式構(gòu)圖。例如，一個(gè)轉(zhuǎn)移命令可以只用一個(gè)移動(dòng)來構(gòu)成，而另一個(gè)轉(zhuǎn)移命令由移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放組合而成。
為了盡可能簡單而又實(shí)用地應(yīng)用本發(fā)明，優(yōu)選使各個(gè)轉(zhuǎn)移的參數(shù)自動(dòng)地、連續(xù)地并/或?qū)崟r(shí)地適應(yīng)試樣或ROI的變化。在瞬時(shí)的運(yùn)行過程中，可以接收試樣的圖形或者試樣的一部分的圖形。可以用一架照相機(jī)或者一臺掃描儀來接收所述變化。然后借助于圖形處理系統(tǒng)來分析所接收的圖形。然后將這些數(shù)據(jù)輸送到一個(gè)用于確定改變了的轉(zhuǎn)移參數(shù)的系統(tǒng)。優(yōu)選在寄存器中存取這些參數(shù)，該寄存器的內(nèi)容可以使用被照射點(diǎn)的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)。
這種方法的一個(gè)特別有效的轉(zhuǎn)化是，優(yōu)選將數(shù)據(jù)存儲器劃分為多個(gè)存儲區(qū)域，一個(gè)試樣的所有的或者至少一些ROI在分開的存儲區(qū)域內(nèi)描述。這些存儲區(qū)域優(yōu)選不是以邏輯的方式，而是以物理的方式彼此分開。各ROI的每一次轉(zhuǎn)移完全獨(dú)立地，尤其是不向相對側(cè)阻礙地進(jìn)行。
在光源控制方面，一方面可以改變光強(qiáng)，另一方面可以影響從光源發(fā)出的光束的光譜和/或形狀。用于控制光源的單獨(dú)的參數(shù)在數(shù)據(jù)存儲器中存取，并且直到運(yùn)行時(shí)或者至少經(jīng)過幾個(gè)掃描周期都沒有變化。
在試樣或者ROI發(fā)生變化時(shí)可能會出現(xiàn)交叉的ROI。在這種情況下，為各ROI確定一組分離的光源控制參數(shù)，用于控制光源的值由各值的平均值或總和求得。特別是由總和構(gòu)成時(shí)，為了避免不可靠的光強(qiáng)，將各參數(shù)限制在一個(gè)最小值和一個(gè)最大值之間的范圍內(nèi)。
為了在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)使系統(tǒng)得到特別好的集成性，將該系統(tǒng)集成在一個(gè)具有多個(gè)內(nèi)存的CPLD或FPGA集成塊上。這樣就可以構(gòu)成一個(gè)帶有多個(gè)并聯(lián)的處理器的特別有效的單元。被照射的點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)移可以用同樣集成在所述集成塊中的信號處理器來進(jìn)行，這樣特別有利。
至此，有若干不同的有利方式都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，還可以將其進(jìn)一步展開。為此需要注意權(quán)利要求書和下面結(jié)合附圖描述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。與參照附圖對本發(fā)明的理論的優(yōu)選實(shí)施例的說明相結(jié)合，這里也指出了這一理論的總體上的優(yōu)選方案和進(jìn)一步的細(xì)方案。


圖1是公知的方法在實(shí)踐中的步驟的一幅示意圖。
圖2是按照本發(fā)明的方法的各步驟的一幅示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了實(shí)踐中公知的方法的邏輯步驟的示意圖。在此，賦予各個(gè)激光束1的致偏電子一個(gè)x坐標(biāo)值2和一個(gè)y坐標(biāo)值3，該致偏電子控制試樣上的激光束的行掃描激光束的位置。將這兩個(gè)值輸送到一個(gè)地址發(fā)生器4，該地址發(fā)生器據(jù)此在存儲器6中產(chǎn)生一個(gè)存儲地址5。在存儲器6中存放著光強(qiáng)數(shù)據(jù)7，借助于該數(shù)據(jù)，并通過界面8、激勵(lì)器9、晶體10來影響光強(qiáng)。界面8、激勵(lì)器9和晶體10可以是AOTF集成塊。在這種實(shí)踐中公知的方法中，通過使存儲器6的內(nèi)容適應(yīng)11來反映試樣或者其某一區(qū)域的變化。
按照本發(fā)明的方法的一種實(shí)施方式在圖2中示意性地示出，其中相應(yīng)的部件以與圖1中相同的編號標(biāo)出。這里也是為激光束1的致偏電子賦予一個(gè)x坐標(biāo)值2和一個(gè)y坐標(biāo)值3。該兩坐標(biāo)值構(gòu)成了本方法的輸出點(diǎn)。從這樣限定的激光束的位置得到了一種仿射圖形12，該仿射圖形由移動(dòng)13、旋轉(zhuǎn)16和縮放19構(gòu)成。從移動(dòng)13得到的x坐標(biāo)值14和y坐標(biāo)值15支配了旋轉(zhuǎn)16，該旋轉(zhuǎn)又賦予了另外的轉(zhuǎn)移值，x坐標(biāo)值17和y坐標(biāo)值18。最后，縮放在放射圖形之后賦予了完全的轉(zhuǎn)移值，x坐標(biāo)20和y坐標(biāo)21，然后又借助于一個(gè)地址發(fā)生器4為該兩值分配了一個(gè)地址5。接著，用這個(gè)地址訪問存儲器6，并讀出那里所包含的光強(qiáng)數(shù)據(jù)7。再利用光強(qiáng)數(shù)據(jù)7，并通過界面8、激勵(lì)器9和晶體10來影響光強(qiáng)。在此，試樣或其某個(gè)區(qū)域的變化通過各仿射圖形12的適應(yīng)11來模擬。
為了避免重復(fù)，關(guān)于本發(fā)明的方法的進(jìn)一步的有利的實(shí)施形式請參閱說明書的總體技術(shù)方案部分和權(quán)利要求書。
最后再強(qiáng)調(diào)指出，上述實(shí)施例僅僅是為了探討權(quán)利要求書中的理論，而不是用實(shí)施例來限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.照射一試樣或該試樣的一個(gè)區(qū)域(關(guān)注區(qū)域ROI)的方法，在該方法中，將關(guān)于試樣上的一個(gè)具體的點(diǎn)是否應(yīng)該被照亮以及用什么方式照亮的信息，按照一個(gè)具體的地址存放在一個(gè)數(shù)據(jù)存儲器中，其特征在于檢測試樣的位置、取向和/或形狀的變化，據(jù)此進(jìn)行被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)移，為被轉(zhuǎn)移的坐標(biāo)單值地分配存儲器地址，根據(jù)存儲器地址的原理在一個(gè)存儲器上存取，并讀取其內(nèi)容來控制光源。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于試樣位置、取向和/或形狀的變化導(dǎo)致試樣本身的移動(dòng)(13)、旋轉(zhuǎn)(16)、壓扁和/或膨脹。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于借助于被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)移來模仿試樣或ROI的位置、取向和形狀的變化。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于符合所述轉(zhuǎn)移的圖形包括移動(dòng)(13)、旋轉(zhuǎn)(16)和縮放(19)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于通過這種轉(zhuǎn)移，被照射圖形點(diǎn)的坐標(biāo)被轉(zhuǎn)移成ROI或者參考圖形的圖形區(qū)域上的點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于試樣包括多個(gè)ROI。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法，其特征在于為每個(gè)ROI構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)移命令，各單獨(dú)的轉(zhuǎn)移命令通常是不同構(gòu)造的，并且單獨(dú)地構(gòu)造參數(shù)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于轉(zhuǎn)移的參數(shù)自動(dòng)地、連續(xù)地并/或?qū)崟r(shí)地適應(yīng)試樣或ROI的變化。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的方法，其特征在于在瞬時(shí)的運(yùn)行過程中，借助于一架照相機(jī)來接收試樣的圖形或者試樣的一部分的圖形，并用一個(gè)圖形加工系統(tǒng)對所接收的圖形進(jìn)行分析，以便用一個(gè)系統(tǒng)來確定變化了的參數(shù)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的方法，其特征在于轉(zhuǎn)移參數(shù)通過共用的寄存器在確定改變的參數(shù)的系統(tǒng)與轉(zhuǎn)移系統(tǒng)之間交換。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的方法，其特征在于數(shù)據(jù)存儲器劃分為多個(gè)存儲區(qū)域，一個(gè)試樣的所有的或者至少一些ROI在分開的存儲區(qū)域內(nèi)描述。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法，其特征在于光源控制包括光強(qiáng)的改變、光譜的改變和/或由光源發(fā)出的光束的改變。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的方法，其特征在于用于控制光源的各參數(shù)在數(shù)據(jù)存儲器中存取，并優(yōu)選直到運(yùn)行時(shí)或至少經(jīng)過幾個(gè)掃描周期不變化。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于在ROI出現(xiàn)交叉的情況下，為各ROI確定一組光源控制參數(shù)，光源的控制基于各值的平均值或總和。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的方法，其特征在于將所求得的用于控制光源的參數(shù)限制在一個(gè)最小值與一個(gè)最大值之間的范圍內(nèi)，特別是在被照射的圖形點(diǎn)具有交叉的ROI的情況下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照射一試樣或該試樣的一個(gè)區(qū)域(關(guān)注區(qū)域ROI)的方法，在該方法中，將關(guān)于試樣上的一個(gè)具體的點(diǎn)是否應(yīng)該被照亮以及用什么方式照亮的信息，按照一個(gè)具體的地址存儲在一個(gè)數(shù)據(jù)存儲器中，其特征在于檢測試樣的位置、取向和/或形狀的變化，據(jù)此進(jìn)行被照射的圖形點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)移，為被轉(zhuǎn)移的坐標(biāo)單值地分配存儲器地址，根據(jù)存儲器地址的原理在一個(gè)存儲器上存取，并讀取其內(nèi)容來控制光源。
文檔編號G01N21/00GK1869649SQ20061007934
公開日2006年11月29日 申請日期2006年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者B·維茨戈夫斯基 申請人:萊卡微系統(tǒng)Cms有限責(zé)任公司