量子級(jí)聯(lián)激光器提供可以用于分光計(jì)測(cè)量和圖像的可調(diào)諧中紅外(MIR)光源。很多感興趣的化學(xué)成分具有在光譜的MIR區(qū)域中受激勵(lì)的分子振動(dòng)，其跨越5至25微米之間的波長(zhǎng)。因此，測(cè)量樣本上的各個(gè)位置處的MIR光的吸收可以提供關(guān)于樣本的化學(xué)性質(zhì)的有用信息作為樣本上的位置的函數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明包括一種用于生成標(biāo)本的圖像的裝置和方法。裝置包括成像系統(tǒng)、控制器、用戶接口。成像系統(tǒng)生成標(biāo)本的多個(gè)分量圖像，每個(gè)分量圖像對(duì)應(yīng)于不同的觀看條件。每個(gè)圖像由作為標(biāo)本上的位置的函數(shù)的強(qiáng)度表示?？刂破鞔鎯?chǔ)分量圖像并且從多個(gè)分量圖像生成復(fù)合圖像。復(fù)合圖像包括分量圖像中的第一和第二分量圖像的加權(quán)總和，控制器在控制器所控制的顯示器上顯示復(fù)合圖像。用戶接口適用于控制響應(yīng)于用戶輸入生成加權(quán)總和中所使用的加權(quán)因子?？刂破髟诩訖?quán)因子響應(yīng)于用戶輸入改變之后重新顯示復(fù)合圖像。

在本發(fā)明一個(gè)方面中，控制器以壓縮格式存儲(chǔ)分量圖像之一。

在本發(fā)明另一方面中，第一分量圖像包括具有與第二分量圖像不同空間分辨率的區(qū)域。

在本發(fā)明另一方面中，第一分量圖像對(duì)應(yīng)于與第二分量圖像不同的光波長(zhǎng)照射的標(biāo)本。第一分量圖像可以包括用于整個(gè)標(biāo)本的強(qiáng)度值。

在本發(fā)明另一方面中，第二分量圖像沒有用于第一分量圖像具有強(qiáng)度值的標(biāo)本上的點(diǎn)的強(qiáng)度值。

在本發(fā)明另一方面中，第二分量圖像包括具有不同空間分辨率的區(qū)域。

在本發(fā)明另一方面中，所述控制器適用于接收指定所述標(biāo)本上的觀看條件和掃描區(qū)域的信息，所述控制器使得所述成像系統(tǒng)在所述掃描區(qū)域中使用所述觀看條件生成所述標(biāo)本的圖像。觀看條件可以包括照射波長(zhǎng)，并且如果另外分量圖像沒有具有該照射波長(zhǎng)的觀看條件，則控制器定義用于所生成的圖像的新的分量圖像。掃描區(qū)域可以包括現(xiàn)有分量圖像的區(qū)域，生成的成像替換現(xiàn)有分量圖像中的對(duì)應(yīng)位置處的強(qiáng)度值。

在本發(fā)明另一方面中，每個(gè)圖像由作為標(biāo)本上的位置的函數(shù)的矢量值化的函數(shù)表示，作為標(biāo)本上的位置的函數(shù)的強(qiáng)度是該矢量值化的函數(shù)的一個(gè)分量。控制器可以將復(fù)合圖像轉(zhuǎn)換為彩色圖像，色彩分量取決于矢量值化的分量。

附圖說(shuō)明

圖1示出掃描MIR成像系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。

圖2示出透鏡組件移動(dòng)的成像系統(tǒng)的實(shí)施例。

圖3示出將視覺成像系統(tǒng)與MIR成像系統(tǒng)進(jìn)行組合的MIR成像系統(tǒng)的實(shí)施例。

圖4示出通過三維圖像中的y平面的截面。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多分辨率圖像。

圖6示出被選取用于顯示的可見圖像和一個(gè)MIR圖像的顯示。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供其優(yōu)點(diǎn)的方式可以在掃描MIR成像系統(tǒng)的上下文中得到更容易的理解，該掃描MIR成像系統(tǒng)還在受掃描的標(biāo)本的視覺譜中提供圖像?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，其示出掃描MIR成像系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。成像系統(tǒng)10包括量子級(jí)聯(lián)激光器11，其生成具有MIR中的窄波長(zhǎng)帶的準(zhǔn)直光束18。在本發(fā)明一個(gè)方面，量子級(jí)聯(lián)激光器11是具有在控制器19的控制之下的可調(diào)諧波長(zhǎng)的量子級(jí)聯(lián)激光器。局部反射鏡12將準(zhǔn)直光束18劃分為兩個(gè)波束。光束18a導(dǎo)向到透鏡15，透鏡15將該波束聚焦到標(biāo)本16上，標(biāo)本16安裝在可以相對(duì)于透鏡15的焦點(diǎn)定位標(biāo)本16的xy級(jí)17上。從標(biāo)本16反射回的光準(zhǔn)直到具有透鏡15的光圈所確定的直徑的第二波束中，并且沿著與光束18a相同的路徑返回到局部反射鏡12。雖然第一和第二波束在圖1中示出為具有同一截面，但應(yīng)理解，第二波束可以具有與第一波束不同的截面。第二波束的部分透射通過局部反射鏡12并且撞擊在第一光檢測(cè)器13上，如在18b處所示。光檢測(cè)器13生成與波束18b中的光的強(qiáng)度有關(guān)的信號(hào)。控制器19通過使用xy級(jí)17相對(duì)于透鏡15的焦點(diǎn)移動(dòng)標(biāo)本16以計(jì)算作為標(biāo)本16上位置的函數(shù)的圖像。

控制器19還使用第二光檢測(cè)器14監(jiān)控準(zhǔn)直光束18中的光的波束強(qiáng)度，所述第二光檢測(cè)器14接收量子級(jí)聯(lián)激光器11通過局部反射鏡12所生成的光的部分。量子級(jí)聯(lián)激光器11典型地是脈沖式源。光的強(qiáng)度隨著脈沖可以顯著變化，因此，通過將光檢測(cè)器13所測(cè)量的強(qiáng)度除以光檢測(cè)器14所測(cè)量的強(qiáng)度，圖像的像素關(guān)于強(qiáng)度的變化受校正。此外，由于來(lái)自量子級(jí)聯(lián)激光器11的光強(qiáng)度在各脈沖之間為零，因此控制器19僅加合在光檢測(cè)器14的輸出大于某預(yù)定閾值的這些時(shí)間期間來(lái)自光檢測(cè)器13和14的強(qiáng)度的比率。由于各脈沖之間的測(cè)量?jī)H貢獻(xiàn)于通過不使用各脈沖之間的測(cè)量得以移除的噪聲，因此本發(fā)明的此方面改善了所得到的圖像的信噪比。

該類型的成像系統(tǒng)的掃描行方面的潛在分辨率非常大。標(biāo)本級(jí)的最大行程設(shè)置最大標(biāo)本尺寸。移動(dòng)幾十厘米的級(jí)是容易容納的。標(biāo)本上的光斑尺寸由于光學(xué)而受限至MIR光的一個(gè)或兩個(gè)波長(zhǎng)。因此，30微米的光斑尺寸是可得到的。因此，以最高分辨率掃描大的標(biāo)本需要幾千個(gè)掃描行。于是，減小掃描時(shí)間是至關(guān)重要的。

在上述實(shí)施例中，級(jí)在兩個(gè)維度上移動(dòng)樣本。然而，級(jí)具有顯著的質(zhì)量，因此，樣本成像的速度受限于級(jí)的運(yùn)動(dòng)。在快速成像時(shí)間很重要的實(shí)施例中，通過移動(dòng)透鏡15在一個(gè)方向上掃描標(biāo)本的實(shí)施例是優(yōu)選的?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，其示出透鏡組件移動(dòng)的成像系統(tǒng)的實(shí)施例。在成像系統(tǒng)30中，級(jí)組件分為兩個(gè)組成部分。組成部分31包括聚焦透鏡55，并且可在32處所示的方向上移動(dòng)，使得隨著組成部分31的每次穿越生成單行圖像。由于聚焦透鏡55和鏡56具有與組成部分57相比很小的質(zhì)量，因此組成部分31可以以遠(yuǎn)遠(yuǎn)更大的速度移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，組成部分31安裝在軌道上并且以與噴墨打印機(jī)上的打印頭類似的方式移動(dòng)。在57處示出級(jí)組件的第二組成部分。組成部分57包括用于受掃描的標(biāo)本的安裝機(jī)構(gòu)，并且在與方向32正交的方向33上移動(dòng)。由于組成部分57僅需每掃描行移動(dòng)一次，因此與更大型組成部分57關(guān)聯(lián)的較慢的運(yùn)動(dòng)速度是可接受的?？刂破?9提供與圖19所示的控制器19類似的控制功能。

然而，即使對(duì)于這種改進(jìn)的掃描速度，大標(biāo)本的完整掃描也可能需要數(shù)小時(shí)，尤其是如果需要在很多不同的MIR波長(zhǎng)處掃描。于是，標(biāo)本可以在可見波長(zhǎng)中成像然后用戶選擇待在MIR中掃描的特定區(qū)塊的布置將是有利的。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，其示出將視覺成像系統(tǒng)與MIR成像系統(tǒng)進(jìn)行組合的MIR成像系統(tǒng)的實(shí)施例。成像系統(tǒng)60包括：MIR成像系統(tǒng)70；可見光成像系統(tǒng)80，其具有響應(yīng)于可見波長(zhǎng)中的光的成像陣列81。這兩個(gè)系統(tǒng)處于控制器61的控制之下。兩個(gè)成像系統(tǒng)共用級(jí)66，其允許標(biāo)本65在各成像系統(tǒng)之間移動(dòng)，使得使用可見光成像系統(tǒng)80所限定的區(qū)塊可以定位，用于使用MIR成像系統(tǒng)70進(jìn)行掃描。MIR成像系統(tǒng)70包括掃描頭73，其以與以上關(guān)于圖3所示的成像系統(tǒng)30描述的方式類似的方式在控制器61的控制之下在軌道72上移動(dòng)。級(jí)66允許標(biāo)本在與掃描頭73的行進(jìn)的方向垂直的方向上移動(dòng)，使得可以生成二維圖像。為了簡(jiǎn)化附圖，MIR成像系統(tǒng)70中的激光器和關(guān)聯(lián)光器件示出為單個(gè)塊71。

在實(shí)踐中，用戶將標(biāo)本65放置在可見光成像系統(tǒng)80之下的位置中，并且使用用戶接口62和顯示器63指示標(biāo)本65的哪個(gè)部分待受掃描。用戶可以使用指點(diǎn)設(shè)備或相似的裝置指示期望的區(qū)塊。使用提供期望的放大率等級(jí)的物鏡生成可見圖像。控制器61然后計(jì)算標(biāo)本65必需移動(dòng)以與MIR成像系統(tǒng)70正確地對(duì)準(zhǔn)的距離。標(biāo)本65然后移動(dòng)并且如上所述受掃描。

管理并且觀看在這些多次掃描中所生成的大量數(shù)據(jù)提出重大挑戰(zhàn)。通常，將存在整個(gè)標(biāo)本的一個(gè)可見圖像以及標(biāo)本上的各個(gè)位置處的多個(gè)小的區(qū)塊掃描。此外，一些感興趣的區(qū)塊可以在不同波長(zhǎng)處具有多次掃描。最后，不同的子圖像可以具有不同的空間分辨率。

本發(fā)明利用三維圖像結(jié)構(gòu)以管理該大量信息。為了本討論的目的，任何給定圖像定義為x-y平面上的強(qiáng)度函數(shù)。例如，視覺波長(zhǎng)中的圖像可以用作為所測(cè)量的點(diǎn)的級(jí)位置(x，y)的函數(shù)的反射光的強(qiáng)度加以表示。在z方向上，圖像劃分為“層”?，F(xiàn)參照?qǐng)D4，其示出通過三維圖像中的y平面的截面。每個(gè)層是與MIR光或可見光的特定波長(zhǎng)關(guān)聯(lián)的圖像。示例性平面示出于101-104處。為了簡(jiǎn)化以下討論，將假設(shè)視覺圖像是位于z＝0(即平面101)處的單色圖像。然而，視覺圖像可以是“彩色”圖像，在此情況下，圖像像素將是在對(duì)應(yīng)于視覺圖像的x-y平面上所限定的矢量。為了簡(jiǎn)化本討論，假設(shè)所有圖像是作為(x，y)的函數(shù)的標(biāo)量值化的強(qiáng)度。以下更詳細(xì)地討論本發(fā)明對(duì)于矢量值化的圖像像素的擴(kuò)展。

通常，(x，y)坐標(biāo)不是連續(xù)值，而是表示樣本級(jí)上的位置的數(shù)字值。x、y的最精細(xì)增量?jī)?yōu)選地設(shè)置為x、y中的最高分辨率測(cè)度的間隔。也就是說(shuō)，級(jí)在相繼測(cè)量之間在x或y中以1為單位的距離進(jìn)行移動(dòng)。通常，取得任何給定圖像或圖像的部分的分辨率可以隨著圖像中的區(qū)域變化或隨波長(zhǎng)改變。例如，在樣本上的一個(gè)感興趣的區(qū)域中，可以通過最小可能光斑尺寸并且增加級(jí)達(dá)x或y中的一個(gè)計(jì)數(shù)的距離來(lái)掃描區(qū)域。在另一區(qū)域中，可以通過在各測(cè)量之間增加級(jí)達(dá)兩個(gè)計(jì)數(shù)取得樣本，以改進(jìn)測(cè)量的速度。

當(dāng)顯示圖像時(shí)，通過圖像上的像素尺寸反映取得數(shù)據(jù)的分辨率。在像素與樣本級(jí)上的坐標(biāo)之間存在一對(duì)一的關(guān)系。在最高分辨率，每個(gè)像素表示樣本級(jí)上的1x1正方形，并且該像素的強(qiáng)度由所測(cè)量的樣本上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的反射率確定。如果僅每?jī)蓚€(gè)像素采取測(cè)量，則每個(gè)測(cè)量表示包括測(cè)量點(diǎn)的四個(gè)像素處的強(qiáng)度的估計(jì)。這四個(gè)像素的強(qiáng)度設(shè)置為所測(cè)量的值。

現(xiàn)參照?qǐng)D5，其示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多分辨率圖像。在該示例中，通過在樣本級(jí)位置中每五個(gè)計(jì)數(shù)取得點(diǎn)掃描大部分標(biāo)本。因此，這些像素是5x5正方形(例如像素113)。以對(duì)于樣本級(jí)位置中的每個(gè)計(jì)數(shù)的一個(gè)測(cè)量的分辨率掃描圖像的小部分。這些像素示出于111處，并且由1x1正方形組成。

應(yīng)注意，在利用快速移動(dòng)的透鏡組件以用于在x方向上掃描的實(shí)施例中，通過在x方向上以較粗間隔取得數(shù)據(jù)并不獲得時(shí)間改進(jìn)。通過在各掃描之間在y方向上增加級(jí)位置達(dá)多個(gè)計(jì)數(shù)獲得增加的速度。例如，級(jí)可以在x方向上每個(gè)計(jì)數(shù)取得數(shù)據(jù)的x次掃描之間在y方向上增加達(dá)兩個(gè)計(jì)數(shù)。在此情況下，像素用1x2矩形表示，其具有在x位置測(cè)量出的值所確定的強(qiáng)度。具有這些像素的區(qū)域示出于112處。

通常，將在整個(gè)樣本級(jí)上記錄可見圖像。然而，可以僅在較小區(qū)塊上記錄其它圖像。此外，這些較小區(qū)塊可以隨著圖像不同。因此，保持跟蹤已經(jīng)測(cè)量的其它圖像的部分的位置提出挑戰(zhàn)。在本發(fā)明一個(gè)方面，控制器提供圖像顯示，其中，觀看在上方圖像部分地透明的情況下疊加在彼此上的多個(gè)圖像。本質(zhì)上，用戶從具有分配透明度值的單獨(dú)圖像的z軸上堆疊以上的位置觀看圖像堆疊，使得可以通過上方圖像看見下方圖像中的特征。在最簡(jiǎn)單的情況下，一次僅兩個(gè)圖像是可見的，即，其它圖像被分配將這些圖像呈現(xiàn)為不可見的透明度。

現(xiàn)參照?qǐng)D6，其示出選取用于顯示的可見圖像和一個(gè)MIR圖像的顯示器。在該示例中，樣本包括膠囊(例如阿司匹林藥片)。由于阿司匹林在MIR中吸收但填充物材料卻不，因此可以在MIR中觀看阿司匹林在藥片中的分布。視覺圖像示出于141處。標(biāo)本的部分的多個(gè)MIR圖像示出于142-146處。尚未受掃描的MIR圖像的區(qū)域是完全透明的。雖然MIR掃描區(qū)塊在該示例中不透明得足以阻擋下面的視覺圖像，但應(yīng)理解，142-146處所示出的區(qū)域的透明度可以設(shè)置為允許通過MIR成像區(qū)域觀看下面的視覺圖像。

在本發(fā)明一個(gè)方面中，可以通過控件(例如滑動(dòng)條)連續(xù)地設(shè)置上方圖像的透明度。用戶可以開始于滑動(dòng)條設(shè)置，使得上方圖像是完全透明的，因此，用戶僅正觀看下面的可見圖像。隨著用戶增加上層的不透明度，上層變?yōu)榭梢姡⑶矣脩艨梢员容^兩個(gè)圖像中的特征。隨著用戶進(jìn)一步增加上層的不透明度，下面的圖像變得受已掃描的上方圖像的區(qū)域阻擋。

在以上示例中，底部層是可見圖像；然而，用戶可以將任何兩個(gè)圖像定義為用于觀看的上下層。因此，用戶可以在兩個(gè)不同MIR掃描波長(zhǎng)處觀看樣本的部分，并且從一個(gè)波長(zhǎng)搖攝到另一波長(zhǎng)，以觀看圖像隨波長(zhǎng)的改變。

在本發(fā)明一個(gè)方面中，單獨(dú)圖像被分配獨(dú)特色彩。因此，將通過取決于透明度的獨(dú)特色彩以及對(duì)于單獨(dú)圖像所選取的色彩看見圖像重疊的區(qū)塊。例如，紅色可以分配用于第一層，藍(lán)色可以分配用于第二層。兩個(gè)圖像中出現(xiàn)的特征于是將通過各種紫色陰影得以看見。

上述示例利用兩個(gè)層以用于觀看。然而，也可以構(gòu)造用戶針對(duì)圖像的堆疊中每個(gè)層定義透明度等級(jí)和色彩的實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明的顯示器可以用于在掃描期間指引成像系統(tǒng)。用戶可以觀看圖像之一并且選取待掃描的區(qū)域。用戶然后錄入掃描參數(shù)(例如待使用的光的分辨率和波長(zhǎng))。成像系統(tǒng)然后掃描該區(qū)域并且將新的數(shù)據(jù)錄入到存儲(chǔ)三維圖像的數(shù)組中。如果所選取的波長(zhǎng)匹配已經(jīng)定義圖像平面的波長(zhǎng)，則在該平面上錄入新的數(shù)據(jù)。如果另外的成像數(shù)據(jù)已經(jīng)在對(duì)應(yīng)x、y值處出現(xiàn)在該平面中，則新的數(shù)據(jù)替換現(xiàn)有數(shù)據(jù)，并且以新的分辨率被錄入。例如，用戶可以選取已經(jīng)進(jìn)行粗分辨率掃描的區(qū)域，以按更精細(xì)的分辨率提供數(shù)據(jù)。然后錄入新的精細(xì)分辨率數(shù)據(jù)，以替換先前所掃描的數(shù)據(jù)。

除了上述成像系統(tǒng)之外，本發(fā)明的顯示系統(tǒng)還可以應(yīng)用于多個(gè)不同的成像系統(tǒng)。例如，用于在MIR中生成圖像的一個(gè)類型的系統(tǒng)可以視為具有MIR光源和將受照射樣本成像到MIR檢測(cè)器的陣列上的光學(xué)系統(tǒng)的傳統(tǒng)顯微鏡?；诹孔蛹?jí)聯(lián)激光器的MIR光源提供可調(diào)諧MIR光源。關(guān)于這些成像系統(tǒng)存在若干問題。在這些系統(tǒng)中，必需通過將多個(gè)較小高分辨率圖像“拼接”在一起生成大標(biāo)本的高分辨率圖像?？梢园吹头直媛蕭呙铇?biāo)本，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)大標(biāo)本的圖像。放大率于是改變，并且取得較小高分辨率圖像。這些圖像可以組合以提供標(biāo)本的高分辨率圖像，或可以保留作為隔離的高分辨率區(qū)塊。此外，標(biāo)本或其部分可以在不同的波長(zhǎng)處受掃描，以提供附加圖像。因此，在這種類型的成像系統(tǒng)中也遭遇類似于上述問題的顯示問題。

于是，本發(fā)明的顯示系統(tǒng)可應(yīng)用于在不同的“觀看條件”之下生成同一標(biāo)本的多個(gè)圖像而無(wú)需改動(dòng)標(biāo)本的任何掃描系統(tǒng)。觀看條件定義為標(biāo)本的照射條件(例如入射光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度)以及用于標(biāo)本所吸收或反射的光的測(cè)量條件。在一個(gè)觀看條件集合中，照射波長(zhǎng)隨圖像不同。在第二觀看條件集合中，以同一入射光波長(zhǎng)取得兩個(gè)或更多個(gè)圖像，但通過不同形式的濾波器觀看離開標(biāo)本的光。例如，照射光可以在第一方向上線性偏振，并且偏振濾波器用于觀看離開標(biāo)本的光。這些系統(tǒng)在將從標(biāo)本漫反射的光與從標(biāo)本鏡面反射的光分離中是有用的。在本發(fā)明一個(gè)方面中，在各圖像之間并不從掃描裝置移除標(biāo)本。

在這種普通情況下，每個(gè)圖像以類似于上述方式的方式存儲(chǔ)在不同的圖像平面上。在以下討論中，每個(gè)圖像將稱為分量圖像。分量圖像相對(duì)于彼此對(duì)齊。也就是說(shuō)，每個(gè)分量圖像中的強(qiáng)度值的(x，y)坐標(biāo)都參照標(biāo)本的(x，y)坐標(biāo)。這樣允許通過以不同的透明度重疊圖像和/或從一個(gè)圖像到另一圖像進(jìn)行搖攝比較具有不同的觀看條件的多個(gè)分量圖像。為了本討論的目的，觀看條件定義為標(biāo)本的照射波長(zhǎng)、所生成的圖像的分辨率、實(shí)際上測(cè)量圖像強(qiáng)度的標(biāo)本上的樣本點(diǎn)、用于處理在這些樣本點(diǎn)處所收集的數(shù)據(jù)以生成作為標(biāo)本上的位置的函數(shù)的強(qiáng)度的任何濾波或變換。

單獨(dú)分量圖像可以在分量圖像內(nèi)具有不同空間分辨率的區(qū)域，如上所述。此外，單獨(dú)分量圖像可以是不完整的，在于：標(biāo)本的僅部分受掃描，以生成該圖像。有利的是，在一個(gè)觀看條件之下具有作為標(biāo)本的完整圖像的一個(gè)分量圖像，以提供允許在關(guān)于彼此的幾何形狀上下文中放置其它分量圖像的基準(zhǔn)。在以上示例中，該基準(zhǔn)圖像是通過使用可見波長(zhǎng)范圍中的光生成的分量圖像。然而，對(duì)于基準(zhǔn)圖像，可以利用其它觀看條件。

控制器通過形成兩個(gè)或更多個(gè)分量圖像的加權(quán)總和生成復(fù)合圖像。用于組合分量圖像的權(quán)重因子等同于上述透明度因子。小的加權(quán)因子比更大加權(quán)因子將對(duì)應(yīng)分量圖像呈現(xiàn)得更透明。用于兩個(gè)分量圖像I₁(x,y)和I₂(x,y)的復(fù)合圖像C(x,y)由w₁I₁(x,y)+w₂I₂(x,y)給出，其中，w₁和w₂是權(quán)重因子。權(quán)重因子之和優(yōu)選地是1，以防止隨著權(quán)重因子改變的復(fù)合圖像的總體強(qiáng)度的改變。

為了組合兩個(gè)分量圖像，在每個(gè)分量圖像中必需存在對(duì)應(yīng)強(qiáng)度值。如上所述，分量圖像可以包括不同尺寸的像素。例如，如果在標(biāo)本上僅按每五個(gè)點(diǎn)測(cè)量強(qiáng)度，則在其它點(diǎn)處將沒有強(qiáng)度值。本發(fā)明通過在丟失的點(diǎn)中的每一個(gè)處復(fù)制所測(cè)量的值填充丟失的點(diǎn)。

此外，分量圖像可以僅包括標(biāo)本區(qū)塊的有限區(qū)域中的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明一個(gè)方面中，當(dāng)定義圖像平面時(shí)，分量圖像初始化為零的強(qiáng)度值。每個(gè)分量圖像定義為具有用于標(biāo)本上的每個(gè)可能(x，y)坐標(biāo)的存儲(chǔ)位置。隨著對(duì)于該分量圖像中的各個(gè)區(qū)域生成數(shù)據(jù)，新的數(shù)據(jù)值替換對(duì)應(yīng)零值。未受測(cè)量的區(qū)域保持為零，因此當(dāng)生成復(fù)合圖像時(shí)顯現(xiàn)為完全透明的。

為了節(jié)省存儲(chǔ)器，可以通過壓縮格式存儲(chǔ)圖像平面，而非在存儲(chǔ)器中提供像素的二維數(shù)組。例如，如果僅圖像平面的小部分為非零的，則小的非零像素中的每一個(gè)的坐標(biāo)連同對(duì)應(yīng)于這些像素的強(qiáng)度值一起得以存儲(chǔ)的方案。如果圖像平面具有所測(cè)量的像素的矩形島，則可以連同小的所測(cè)量的圖像一起存儲(chǔ)每個(gè)島中的基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)。當(dāng)需要像素值時(shí)，可以對(duì)壓縮圖像進(jìn)行解壓縮，以提供期望的像素值。如果像素的坐標(biāo)不在非零區(qū)域或“島”之一中，則返回零的值。檢測(cè)連續(xù)特定像素值(例如零)的方案也可以用于壓縮稀疏布居的圖像平面中的圖像平面數(shù)據(jù)。

上述實(shí)施例已經(jīng)利用包括作為標(biāo)本上的位置的函數(shù)的強(qiáng)度的圖像。然而，圖像可以定義為作為標(biāo)本上的位置的函數(shù)所定義的矢量值集合。例如，在視覺波長(zhǎng)中的圖像中，標(biāo)本上的每個(gè)點(diǎn)可以由具有多個(gè)分量的色彩矢量表征，每個(gè)分量表示不同色彩處的強(qiáng)度。

控制器可以類似地生成復(fù)合圖像，其中，標(biāo)本上的每個(gè)(x，y)值具有與該位置關(guān)聯(lián)的矢量。在此情況下，矢量是多個(gè)強(qiáng)度值。對(duì)矢量的每個(gè)分量執(zhí)行加權(quán)處理，以提供加權(quán)矢量值化的圖像。在三分量矢量的情況下，圖像可以顯示為彩色圖像。如上所述，單獨(dú)分量圖像可以被分配色彩。因此，可以通過將單位色彩矢量的每個(gè)分量乘以所測(cè)量的強(qiáng)度將基于強(qiáng)度的圖像轉(zhuǎn)換為矢量值化的圖像。這樣允許控制器提供彩色分量圖像。

已經(jīng)提供本發(fā)明上述實(shí)施例以示出本發(fā)明各個(gè)方面。然而，應(yīng)理解，在不同具體實(shí)施例中示出的本發(fā)明的不同方面可以組合以提供本發(fā)明其它實(shí)施例。此外，根據(jù)前面的描述和附圖，本發(fā)明的各種修改將變得清楚。于是，本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求的范圍限定。