显微镜和相关装置、方法和计算机程序与流程

1.示例涉及显微镜，以及用于显微镜的装置、方法和计算机程序。


背景技术：

2.显微镜可用于以各种成像模式进行成像。例如，显微镜可以包括两个传感器，其中一个用于荧光成像，一个用于反射成像。这两个成像传感器模块可能用于不同波长带的成像。这种显微镜通常包括光源，用于发射可以被相应传感器拾取的光，例如反射光(即与发射的波长相同)或荧光(即与发射光的波长不同的波长)。
3.发明概述
4.可能需要改进显微镜的概念，其中传感器是以更通用的方式使用。
5.本公开的实施例解决了这种期望。
6.本公开的实施例提供了一种显微镜。该显微镜包括用于在多个波长带中提供用于有机组织样本的照明的光发射模块。显微镜包括一个或多个成像传感器模块，被配置为独立地感测在多个波长带中的多个相互分离的波长带中的光。显微镜包括处理模块，被配置为控制光发射模块，使得在第一操作模式中向有机组织样本发射多个波长带的第一子集中的光，并且在第二操作模式中向有机组织样本发射多个波长带的第二子集中的光。第一和第二波长带子集至少部分不同。处理模块被配置为基于在第一操作模式和第二操作模式中发射的光使用一个或多个成像传感器模块在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。
7.通过使用一个或多个能够感测多个相互分离的波长带中的光的成像传感器模块，并且如果光发射模块以合适的方式提供光，实施例可以使用单个成像传感器来执行同一波长带内的反射成像和荧光成像，提高了成像的通用性。此外，如果使用多个成像传感器模块，多功能性可以进一步改进，因为可以使用不同的波长带组合来覆盖所有荧光和反射成像中的波长带，例如同时覆盖。这是通过能够在不同操作模式中以不同的波长带发射光的光发射模块实现的。
8.本公开的实施例涉及一种用于显微镜的装置。该装置可用于控制显微镜，例如对照明和成像进行控制。该装置包括用于与在多个波长带中提供有机组织样本的照明的光发射模块进行通信的接口。该接口进一步适用于与一个或多个成像传感器模块进行通信，所述成像传感器模块被配置为独立地感测显微镜的多个波长带中的多个相互分离的波长带中的光。该装置包括处理模块，被配置为控制光发射模块，使得在第一操作模式中向有机组织样本发射多个波长带的第一子集中的光，并且在第二操作模式中向有机组织样本发射多个波长带的第二子集中的光。波长带的第一和第二子集至少部分不同。处理模块被配置为基于第一操作模式和第二操作模式中发射的光使用一个或多个成像传感器模块在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。
9.本公开的实施例涉及一种用于显微镜的对应方法。该方法包括控制光发射模块，使得在第一操作模式中向有机组织样本发射多个波长带的第一子集中的光，并且在第二操
作模式中向有机组织样本发射多个波长带的第二子集中的光。波长带的第一和第二子集至少部分不同。光发射模块适用于在多个波长带中提供有机组织样本的照明。该方法包括基于在第一操作模式和第二操作模式中发射的光使用一个或多个成像传感器模块在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。所述一个或多个成像传感器模块被配置为独立地感测多个相互分离的波长带(例如，作为显微镜的多个波长带的子集)中的光。本公开的实施例涉及一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当计算机程序在处理器上执行时执行所述方法。
附图说明
10.下面将仅通过示例描述装置和/或方法的一些示例，并参考附图，其中
11.图1a和1b示出了显微镜和用于显微镜的装置的实施例的框图；
12.图2示出了用于显微镜的方法的实施例的流程图；
13.图3示出了光学成像系统，诸如显微镜的示意图；
14.图4示出了根据实施例的不同照明光谱和成像模式的表格；以及
15.图5示出了包括显微镜和计算机系统的系统的示意图。
具体实施方式
16.现在将参照附图更全面地描述各种示例，在其中说明了一些示例。在图中，为了清楚起见，可能夸大了线的粗细、层和/或区域。
17.因此，虽然进一步的示例能够进行各种修正和替代形式，一些特定的示例在图中示出，随后将详细描述。但是，此详细的描述并没有将进一步的示例限制在所描述的特定形式上。进一步的示例可能包括在本公开范围内的所有修正、等价物和替代方案。相同或相似的数字指示整个附图描述中的相似或相似的元件，当提供相同或相似的功能时，这些元件可以以相同或修正的形式实现。
18.可以理解，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一个元件时，这些元件可以直接连接或耦接，或者经由一个或多个中间的元件连接或耦接。如果两个元件a和b用“或”组合，这被理解为揭示了所有可能的组合，如果没有显式或隐式的其他定义，即只有a，只有b以及a和b。同样的组合的可替代的说法是“至少是a和b中的一种”或“a和/或b”。这同样适用于两个以上元件的组合。
19.本文中用于描述特定示例的术语并不意在限制进一步的示例。当使用“一”、“一个”和“这个”等单数形式，并且只使用单个元件时，既没有显式定义也没有隐式定义为强制要求时，进一步示例也可以使用复数元件来实现相同的功能。类似地，当功能随后被描述为使用多个元件实现时，进一步的示例可能使用单个元件或处理实体实现相同的功能。应进一步理解，术语“包括”、“包括”、“包括”和/或“包括”在使用时指明所述特征、整数、步骤、操作、过程、行为、元件和/或组件，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、行为、元件、组件和/或其任何组的存在或添加。除非另有定义，所有术语(包括技术和科学术语)均在本文中使用。
20.除非另有定义，所有术语(包括技术和科学术语)在本文中均按示例所属领域的通常含义使用。
21.图la和图1b示出显微镜100的实施例的框图。显微镜100包括光发射模块120，用于在多个波长带中提供用于有机组织样本150的照明。显微镜100进一步包括一个或多个成像传感器模块130a、130b，所述一个或多个成像传感器模块130a、130b被配置为独立地感测多个波长带中的多个相互分离的波长带中的光。显微镜100进一步包括处理模块114，所述处理模块114例如经由接口112耦接到光发射模块120和一个或多个成像传感器模块130a、130b。图1a和1b进一步示出装置110的实施例，装置110包括处理模块114和接口112，接口112耦接到处理模块114。接口112适用于与光发射模块120以及与一个或多个成像传感器模块130a、130b进行通信。处理模块被配置为控制光发射模块120，使得在第一操作模式中向有机组织样本150发射多个波长带的第一子集中的光，并且在第二操作模式中向有机组织样本150发射多个波长带的第二子集中的光。波长带的第一和第二子集至少部分不同。处理模块114被配置为基于在第一操作模式和第二操作模式中发射的光，使用一个或多个成像传感器模块130a、130b在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。图1b示出了图la的显微镜和/或装置的一种可能实施方式，其中使用了诸如多色镜的光学元件140，以及两个成像传感器模块130a、140a。
22.实施例涉及显微镜，或显微镜的装置、方法或计算机程序。一般来说，显微镜是一种光学仪器，它适用于检查那些太小而不能用肉眼(单独)检查的物体。例如，显微镜可以提供物体的光学放大倍率，诸如有机组织样本。在现代显微镜中，光学放大倍率通常提供给相机或成像传感器，诸如图1a和/或1b的显微镜100的一个或多个成像传感器模块130a/b。换句话说，显微镜100进一步可以包括一个或多个光学放大组件，用于放大有机组织样本的视图。例如，显微镜100可以是实验室用的显微镜，例如，可以用来检查培养皿中有机组织样本的显微镜。可替代地，显微镜100可以是外科显微镜系统的一部分，例如在外科手术过程中使用的显微镜。虽然描述了与显微镜有关的实施例，但它们也可以以更一般的方式应用于包括光发射模块和一个或多个成像传感器模块的任何光学设备。因此，在更一般的术语中，装置110也适用于这种光学设备。
23.显微镜包括光发射模块120。光发射模块120适用于，和/或被配置为，提供用于多个波长带中的有机组织样本的照明。例如，所述多个波长带可以是多个相互分离的波长带，即不重叠的和/或定义为单个波长带，即不是作为包括所述多个波长带中的两个或更多个波长带的连续波长带。例如，光发射模块120可被配置为阻挡位于所述多个波长带之外的波长上的光发射，例如位于所述多个波长带之间的波长上的光发射。换句话说，光发射模块120可以是被配置为以相互分离的方式发射多个波长带多光谱光发射模块120。
24.类似的考虑也适用于相互分离的多个波长带。例如，多个相互分离的波长带可以是不重叠的波长带和/或可以定义为单个波长带，即不是包括多个相互分离的波长带中的两个或更多个波长带的连续波长带。例如，可以将一个或多个成像传感器模块被配置为忽略位于多个相互分离的波长带之外的波长上的光。在至少一些实施例中，一个或多个成像传感器模块可以包括两个或更多个光学(带通)光学滤波器，用于滤除多个相互分离的波长带之外的光。各个滤波器可以是各自的滤波器模块的一部分，也可以被布置在所有成像传感器模块和有机组织样本之间。例如，两个或更多个带通滤波器可由多色镜140实现，所述多色镜140布置在有机组织样本150和一个或多个成像传感器模块130a、130b之间。
25.例如，光发射模块可以包括(精确地)一个或多个用于产生所要发射的光的单个光
源。例如，光发射模块可包括一个(例如精确的一个)宽带光源，以及多个带通滤波器，它们组合起来适用于在多个波长带中提供用于有机组织样本的照明。例如，光发射模块120可以被配置为使用两个或更多个光学滤波器(即多个光学滤波器，滤波器的数量匹配多个波长带的波长带数量)以相互分离的方式发射多个波长带。例如，两个或更多个光学滤波器可以是光学带通滤波器，光学带通滤波器的通带与多个波长带匹配。例如，两个或更多个光学滤波器可以是光发射模块120的一部分。
26.可替代地，光发射模块120可以被配置为使用多个单独光源以相互分离的方式发射多个波长带。例如，多个单独光源可以是多个led(发光二极管)，每一个led被配置为(仅)在多个波长带的波长带中发射光。多个单独光源中的每一个可被调谐到多个波长带的波长带。在一些实施例中，除多个单独光源外，还可以使用两个或更多个光学滤波器以相互分离的方式发射多个波长带，例如以便更精确地定义多个波长带。
27.在实施例中，使用多种不同的操作模式，其可以影响由光发射模块发出的光。例如，多种不同的操作模式至少包括上述的第一操作模式和第二操作模式。处理模块114被配置为控制光发射模块120，使得在第一操作模式中向有机组织样本150发射多个波长带的第一子集中的光，并且在第二操作模式中向有机组织样本150发射多个波长带的第二子集中的光。例如，每种操作模式可致使光发射模块发射待发射的波长带的不同子集(或组合/排列)。在此情况下，波长带的子集可以包括一个或多个波长带。换句话说，波长带的每一个子集可以包括所述多个波长带中的一个或多个波长带中的光(或由所述组成)(并且没有在所述一个或多个波长带之外的波长处的光)。波长带的不同子集可能至少部分不同，例如部分不同或完全不同。如果它们共享在两个子集中都包括的至少一个波长带，则两个波长带的子集是部分不同的。如果两个波长带的子集没有共享的波长带，即两个子集的波长带不重叠，则它们是完全不同的。在实施例中，波长带的第一和第二子集可以部分不同，也可以完全不同。
28.例如，下面示出了第一操作模式和第二操作模式的一种组合，其中第一和第二子集是完全不同的。处理模块114可以被配置为控制光发射模块120，使得在操作模式中的一种操作模式中，例如在第一操作模式中，由光发射模块120发射(仅)多个相互分离的波长带之外的波长带中的光。例如，此波长带可以表示为图3和图4中的波长带“0”。由于此波长带不是多个相互分离的波长带之一，因此其可以仅用于荧光成像，即在多个相互分离的波长带的每一个波长带处执行荧光成像。额外地(或者替代地)，处理模块114可以被配置为控制光发射模块120，使得在操作模式中的一种操作模式中，例如在第二操作模式中，由光发射模块120发射在多个相互分离的波长带的每一个波长带处的光。例如，在此操作模式中，可以在多个相互分离的波长带的每一个波长带处执行反射成像。这两种操作模式代表了边缘情形，其中反射成像或荧光成像可以在多个相互分离的波长带的每一个波长带处同时执行(参见图4的附图标记460和480)。
29.在某些操作模式中，可以应用混合模式，其中使用多个相互分离的波长带中的一个或多个波长带进行反射成像，并且使用一个或多个其他波长带进行荧光成像。例如，多个相互分离的波长带可以包括波长带的第三子集和波长带的第四子集。第三和第四子集可以是不相交的，并且可以包括全部的所述多个相互分离的波长带。换句话说，多个不同波长带中的每一个波长带可以是第三或第四子集的一部分。在一些实施例中，第三或第四子集可
以与多个相互分离的波长带之外的波长带结合使用。处理模块114可以被配置为控制光发射模块120，使得在操作模式中的一种操作模式中，例如在第一操作模式中或在第三操作模式中，由光发射模块120发射(仅)波长带的第三子集中的光，并且在操作模式中的一种操作模式中，例如，在第二或第四操作模式中，由光发射模块120发射(仅)波长带的第四子集中的光。在一些实施例中，波长带的第三和第四子集的每一个可以包括两个或更多个波长带，从而能够同时记录不同的波长带。
30.在一些实施例中，第一子集可以等于或包括第三子集，和/或第二子集可以等于或包括波长带的第四子集。换句话说，多个波长带的第一子集可以包括(或对应于)多个相互分离的波长带的第三波长带的子集。多个波长带的第二子集可以包括多个相互分离的波长带的第四波长带的子集。这可以提供波长带的第一/第三和第二/第四子集之间的关联，这可以用于使用一个或多个成像传感器模块来执行成像。
31.综上，可以区分四种不同的操作模式，其中控制光发射模块以发射：
32.(1)所有多个相互分离的波长带中的光
33.(2)仅在多个相互分离的波长带之外的波长带中的光
34.(3)在第三波长带的子集、以及可选的在多个相互分离的波长带之外的波长带中的光
35.(4)在第四波长带的子集、以及可选的在多个相互分离的波长带之外的波长带中的光。
36.例如，控制模块可以被配置为应用上面的操作模式中的两种或多种，即第一操作模式和第二操作模式中可以从上面的操作模式(1)-(4)之中选择。此外，可以使用第三操作模式或者第三和第四操作模式。例如，当使用三种操作模式时，(3)可用作第一操作模式，(4)可用作第二操作模式，并且(2)可用作第三操作模式。当使用四种操作模式时，如图4中所示，可以使用所有操作模式(1)至(4)。
37.通常，每种操作模式可用于使用一个或多个成像传感器模块执行单个记录。例如，在一种操作模式内，所有多个相互分离的波长带可使用一个或多个成像传感器模块(基本上)同时地进行记录，即最多在一秒内(或者最多0.5秒，最多0.3秒，最多0.1秒)。不同的操作模式可以以顺序方式使用，即，一个接一个。例如，第一操作模式、第二操作模式以及可选的第三操作模式和第四操作模式可以按此次序来使用。可替代地，可以选择其他次序。
38.显微镜包括一个或多个成像传感器模块130a、130b。一个或多个成像传感器模块被配置为独立地感测多个波长带中的多个相互分离的波长带中的光。换句话说，一个或多个成像传感器模块可以被配置为感测多个相互分离的波长带中的光，使得所述多个相互分离的波长带中的每一个波长带在一个或多个成像传感器模块的输出中是可区分的(或被单独地输出)。例如，一个或多个成像传感器模块能够为多个相互分离的波长带中的每一个波长带输出单独的传感器测量。
39.在一些实施例中，如图1b中所示，一个或多个成像传感器模块可以包括第一成像传感器模块130a和第二成像传感器模块130b。可替代地，如图1中所示，显微镜100可以包括单个成像传感器模块130a。处理模块114可以被配置为使用第一成像传感器模块和第二成像传感器模块，以基于在第一操作模式和第二操作模式中发射的光，在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。通过使用两个传感器模块，每一个传
感器模块可以只需要感测多个相互分离的波长带的子集，从而具有更高的灵活性和/或便于构建相应的成像传感器模块。例如，第一成像传感器模块和第二成像传感器模块可被配置为感测多个相互分离的波长带中的不同波长带。因此，没有包括用于在相同波长带中冗余地测量光的电路，从而具有更高的灵活性和/或便于构建各个成像传感器模块。例如，第一成像传感器模块和第二成像传感器模块的每一个可被配置为仅感测由相应的其他成像传感器模块未感测到的一个或多个波长带中的光。
40.例如，第一成像传感器模块可以被配置为感测(仅)在多个相互分离的波长带的第三波长带的子集中的光。第二成像传感器模块可被配置为感测(仅)在多个相互分离的波长带的第四波长带的子集中的光。第一成像传感器模块和第二成像传感器模块可以合起来覆盖全部的所述多个相互分离的波长带，例如在所测量的波长带中没有重叠。例如，第一成像传感器模块可被配置为针对第三波长带的子集的每一个波长带输出单独的传感器测量。第二成像传感器模块可以被配置为针对第四波长带的子集的每一个波长带输出单独的传感器测量。一般来说，一个或多个成像传感器模块可以是基于aps(有源像素传感器)或ccd(电荷耦接设备)的成像传感器模块。例如，在基于aps的成像传感器模块中，通过使用光电探测器和像素的有源放大器将光记录在每一个像素上。基于aps的成像传感器模块通常是基于cmos(互补金属氧化物半导体)或s-cmos(scientific cmos)技术。在基于ccd的成像传感器模块中，入射光子在半导体-氧化物界面转换成电子电荷，其随后通过传感器成像模块的控制电路而在成像传感器模块中的电容格(bin)之间移动，以执行成像。
41.处理模块被配置为基于在第一操作模式和第二操作模式中发射的光，使用一个或多个成像传感器模块130a、130b在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。在一些实施例中，在第一操作模式中发射的光用于执行反射成像，而在第二操作模式中发射的光用于在(全部的)所述多个相互分离的波长带中执行荧光成像，例如，当选择上文介绍的操作模式(1)和(2)时。例如，处理模块114可以被配置为使用第一成像传感器模块130a和第二成像传感器模块130b在第一操作模式中执行反射成像，并且在第二操作模式中执行荧光成像(反之亦然)。这可以分别产生同时获取的反射图像和荧光图像，其中反射图像和荧光图像之间有轻微的延迟。替代地，如上所述，可以使用混合模式，其中在第一操作模式和第二操作模式中都实现性能和反射成像。在这种情况下，在反射/荧光图像内可能会有轻微的延迟，但不是非此即彼的一般延迟。例如，处理模块114可以被配置为使用第一成像传感器模块130a在第一操作模式中执行反射成像，并且在第二操作模式中执行荧光成像。处理模块114可以被配置为使用第二成像传感器模块130b在第一操作模式中执行荧光成像，并且在第二操作模式中执行反射成像(或反之亦然)。
42.如上所述，这两种方法都可以被选择，例如用于增加在每一个波长处获取的反射/荧光图像的数量。例如，处理模块114可以被配置为使用第一成像传感器模块130a和第二成像传感器模块130b在第一操作模式中执行反射成像并且在第二操作模式中执行荧光成像，使用第一成像传感器模块130a在第三操作模式中执行反射成像并且在第四操作模式中执行荧光成像，以及使用第二成像传感器模块130b在第三操作模式中执行荧光成像并且在第四操作模式中执行反射成像。在任何情况下，操作模式的编号仅用于区分不同的操作模式，并且可以被改变，例如在需要操作模式的其他次序的情况下。
43.当使用两个(或更多)不同的成像传感器模块时，可以使用多色镜将来自有机组织
样本的光分布在传感器模块之间。一般来说，多色镜是一种光学元件，它被配置成有选择性地反射或接收多个波长带的光(因此术语“多色”指的是“有多种颜色”)。在这种情况下，显微镜可以包括多色镜140，其被配置为将第一成像传感器模块所使用的光与第二成像传感器模块所使用的光分离。例如，多色镜140可以被配置为将具有在第三波长带的子集中的一个波长带中的波长的光与具有在多个相互分离的波长带的第四波长带的子集中的一个波长带中的波长的光分离。多色镜可以被配置和布置为使得具有在第三波长带的子集中的一个波长带中的波长的光被多色镜准许进入(或反射)并(重新)定向至第一成像传感器模块。多色镜可以被配置和布置为使得具有在第四波长带的子集中的一个波长带中的波长的光被多色镜反射(或准许进入)并(重新)定向至第二成像传感器模块。可替代地，可以使用半透明镜代替多色镜，它适用于部分反射来自有机组织样本的光，而不考虑光的波长，使得全光谱被定向至两个成像传感器模块。
44.接口112可以对应于用于在模块内、在模块之间或在不同实体的模块之间接收和/或发送信息的一个或多个输入和/或输出，这些信息可以是根据指定代码的数字(位)值。例如，接口12可以包括被配置为接收和/或发送信息的接口电路。在实施例中，可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理设备、任何用于处理的装置来实现处理模块114，诸如处理器、计算机或可用相应改编的软件操作的可编程的硬件组件。换句话说，描述的处理模块114的功能也可以在软件中实现，然后在一个或多个可编程的硬件组件上执行该软件。这些硬件组件可以包括通用处理器、数字信号处理器(dsp)、微控制器等。
45.结合所提出的概念或上文或下文描述的一个或多个示例(例如图2至图4)提及了显微镜或用于显微镜的装置的更多细节和方面。显微镜或用于显微镜的装置可以包括对应于所提出概念的一个或多个方面或上文或下文描述的一个或多个示例的一个或多个附加可选特征。
46.图2示出了用于显微镜(例如图1a和/或1b的显微镜100)的对应方法(例如计算机实现的方法)的实施例的流程图。尽管显微镜的各个方面已在装置的背景中被描述过，但清楚的是，这些方面也表示相应方法的描述，其中装置的属性或功能特征对应于方法步骤或方法步骤的特征。该方法包括控制210光发射模块120，使得在第一操作模式中向有机组织样本150发射多个波长带的第一子集中的光，并且在第二操作模式中向有机组织样本150发射多个波长带的第二子集中的光。波长带的第一和第二子集至少部分不同。光发射模块120适用于在多个波长带中提供有机组织样本150的照明。该方法包括基于在第一操作模式和第二操作模式中发射的光，使用220一个或多个成像传感器模块，在多个相互分离的波长带中的每一个波长带中执行反射成像和荧光成像。一个或多个成像传感器模块130a、130b被配置为独立地感测作为显微镜100的多个波长带的子集的多个相互分离的波长带中的光。如上所述，结合图la/b的显微镜100所描述的特征可以同样应用于图2的方法。
47.结合所提出的概念或上文或下文描述的一个或多个示例(例如图1a/b、3或4)提及了方法的更多细节和方面。该方法可以包括对应于所提出概念的一个或多个方面或上文或下文描述的一个或多个示例的一个或多个附加可选特征。
48.至少有一些实施例涉及多成像传感器模块的使用，以捕获具有不同参数的多图像，例如在多传感器相机中。至少一些实施例的目标可能是改进在如外科显微镜这样的成像设备内存在多个成像传感器模块的利用。
49.一些成像设备可以采用多个成像传感器模块，诸如ccd、cmos和scmos。这是由于在同一时间捕获多个图像是有用的，每一个有不同的性质，即反射或荧光。例如，通过同时捕获反射和荧光图像，可以使用同时捕获的多个图像来实现彩色和可见伪彩色。例如，在这种情况下，每一个传感器可以专门捕捉一种类型的图像，而不能够改变传感器的功能。然而，一些传感器服务的功能并不总是如此是必需的。例如，当不需要荧光成像时，专用传感器仍然未被使用。在实施例中，提出了一种将所安装的成像传感器模块重新用于执行不同功能的方法。
50.图3示出了光学成像系统(诸如显微镜)的概述图，包括光发射模块120以及两个成像传感器模块130a、130b，所述光发射模块120被配置为在波长带0至6的子集中，如图310所示(其中x轴表示波长，y轴表示振幅)，提供用于物体的照明，所述两个成像传感器模块130a、130b用于记录来自组织的光，所述光在多色镜140处被分离。图320示出传感器130a的灵敏度，并且图330示出传感器130b的灵敏度(x轴表示波长，y轴表示各波长处对于入射光的灵敏度)。如图3所示，传感器130a在波长带1、3、5处是敏感的，而传感器130b在波长带2、4、6处是敏感的。如果光学成像系统用于医疗应用，每一个波长带可以指示特定类型或组织状况(例如不同的组织类型、健康组织、病理组织)。因此，图3可以示出多光谱成像传感器的光谱波长带。在图3中，光发射模块120被配置为在波长带1、3、5发射光(与传感器130a的波长带相匹配)。在图3中，传感器130a接收与照射光相同的波长带，因此可以检测反射光。传感器130b具有与照明光谱互补的灵敏度曲线，并且因此仅检测荧光。
51.通过改变照明光谱，在不同的光谱波长带进行照射，传感器130a、130b仍然可以感测相同的光谱波长带，但它们波长带中的光将具有不同的性质(反射/荧光)。例如，可以通过(在光发射模块120处)采用干扰多带通滤波器，或使用由多个(在这种情况下：7个)单色光源组成的多光谱光源，诸如led(发光二极管)，来调节照明光谱波长带。
52.在实施例中，通过改变向组织发射的光，可以改进成像传感器模块的使用。图4示出了使用光发射模块120可以实现的不同照明光谱表，并且在成像传感器模块130a、130b(即测量光谱波长带的结果性质)处可导致不同的成像模式。在图4中，表格左侧410表示由光发射模块发出的波长带0至6 440。例如，在与图1a/b有关的术语中，在波长带0发射的光可以是在多个相互分离的波长带之外的波长带中的光。波长带1至6可对应于多个相互分离的波长带。右侧420示出当使用左侧410所示的光谱照明组织时在相应传感器430(a＝130a；b＝130b)处使用的成像模式(r＝反射，f＝荧光)。如图1a/b所示，成像传感器模块130a、130b覆盖(仅)多个相互分离的波长带1至6。附图标记450至480示出在光发射模块的不同的操作模式中可以获得的不同光谱。例如，附图标记450的光谱可以对应于图la/b的操作模式(3)中发射的光，附图标记460的光谱可以对应于图la/b的操作模式(1)中发射的光，附图标记470的光谱可以对应于在操作模式(4) 在多个相互分离的波长带之外的波长带0中发射的光，并且附图标记480的光谱可以对应于在操作模式(2)中发射的光。下方的表格在附图标记410处总结了在附图标记420处的四种不同的照明光谱(其中至少460、470和480是先前未使用的)，以及是否使用了反射或荧光。在图4的示例中，附图标记450的光谱产生三个在反射中测量的光谱波长带以及三个在荧光中测量的光谱波长带，附图标记460的光谱产生六个在反射中测量的光谱波长带，附图标记470的光谱产生三个在反射中测量的光谱波长带以及三个在荧光中测量的光谱波长带，而附图标记480的光谱产生六个在荧光中测量的
光谱波长带。
53.结合所提出的概念或上文或下文描述的一个或多个示例(例如图1a/b和/或2)提及了结合图3和/或图4所示的概念的更多细节和方面。结合图3和/或图4示出的概念可以包括对应于所提出概念的一个或多个方面或上文或下文描述的一个或多个示例的一个或多个附加可选特征。
54.一些实施例涉及显微镜，该显微镜包括与图1至图4的一个或多个有关的系统。可替代地，显微镜可以是结合图1到图4中的一个或多个描述的系统的一部分或连接到该系统。图5示出了被配置为执行本文方法的系统500的示意图。系统500包括显微镜510和计算机系统520。显微镜510被配置为拍摄图像，并连接到计算机系统520。计算机系统520被配置为执行本文描述方法的至少一部分。计算机系统520可被配置为执行机器学习算法。计算机系统520和显微镜510可以是分离的实体，但也可以集成在一个共同的外壳内。计算机系统520可以是显微镜510的中央处理系统的一部分和/或计算机系统520可以是显微镜510的子组件的一部分，诸如显微镜510的传感器、参与者、相机或照明单元等。
55.计算机系统520可以是具有一个或多个处理器的本地计算机设备(例如个人电脑、笔记本电脑、平板电脑或手机)和一个或多个存储设备或可以是分布式计算机系统(例如，具有一个或多个处理器的云计算系统和分布在不同的地点的一个或多个存储设备，例如，在本地客户端和/或一个或多个远程服务器场和/或数据中心)。计算机系统520可包括任何电路或电路组合。在一个实施例中，计算机系统520可以包括一个或多个可以是任何类型的处理器。本文使用的处理器可能意味着任何类型的计算电路，诸如但不限于微处理器、微控制器，复杂指令集计算机(cisc)微处理器、精简指令集计算机(risc)微处理器、很长指令字(vliw)微处理器、图形处理器、数字信号处理器(dsp)、多核处理器、现场可编程门阵列(fpga)，例如显微镜或显微镜组件(例如相机)或任何其他类型的处理器或处理电路。可能包括在计算机系统520中的其他类型的电路可能是定制的电路、专用集成电路(asic)，或如，诸如，例如，一个或多个电路(诸如通信电路)，其用于无线设备，如移动电话、平板电脑、笔记本电脑、双向无线电、和类似的电子系统。计算机系统520可以包括一个或多个存储设备，其可以包括一个或多个适用于特定应用的存储器元件，诸如随机存取存储器(ram)形式的主存储器、一个或多个硬盘驱动器和/或一个或多个处理可移动媒体的驱动器，诸如光盘(cd)、闪存卡、数字视频磁盘(dvd)等。计算机系统520还可以包括显示器设备、一个或多个扬声器以及键盘和/或控制器，其可以包括鼠标、轨迹球、触摸屏、语音识别设备或允许系统用户向计算机系统520输入信息和从计算机系统520接收信息的任何其他设备。
56.如在本文中使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合，可缩写为“/”。
57.尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但显然这些方面也代表了对相应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对应装置的对应块或项目或特征的描述。部分或全部方法步骤可以由(或使用)硬件装置，例如处理器、微处理器、可编程计算机或电子电路执行。在一些实施例中，一些一个或多个最重要的方法步骤可以由这样的装置执行。
58.根据某些实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实施。可以使用非临时性存储介质来执行该实施，诸如数字存储介质，例如软盘、dvd、蓝光、cd、rom、prom和eprom、
eeprom或flash存储器，其上存储有电子可读控制信号，其与可编程计算机系统协作(或能够协作)以执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
59.根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的方法之一。
60.通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可操作用于执行方法之一。例如，程序代码可以存储在机器可读载体上。
61.其他实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。
62.因此，换言之，本发明的实施例是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于当计算机程序在计算机上运行时执行本文描述的方法之一。
63.因此，本发明的进一步实施例是一种存储介质(或数据载体，或计算机可读介质)，其包括存储在其上的计算机程序，用于在由处理器执行时执行本文的方法之一。数据载体、数字存储介质或记录的介质通常是有形的和/或非过渡的。本发明的进一步实施例是如本文描述的装置，包括处理器和存储介质。
64.因此，本发明的进一步实施例是表示用于执行本文方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接、例如经由互联网传送。
65.进一步实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑器件，其被配置为或适用于执行本文描述的方法之一。
66.进一步实施例包括其上安装有用于执行本文方法之一的计算机程序的计算机。
67.根据本发明的进一步实施例包括一种装置或系统，其被配置为将用于执行本文描述的方法之一的计算机程序(例如，电子地或光学地)传送到接收器。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储器设备等。例如，该装置或系统可以包括用于将计算机程序传送到接收器的文件服务器。
68.在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可用于执行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文描述的方法之一。通常，这些方法优选地由任何硬件装置来执行。
69.附图标记列表
70.100显微镜
71.110用于显微镜的装置
72.112接口
73.114处理模块
74.120光发射模块
75.130a成像传感器模块
76.130b成像传感器模块
77.140多色镜
78.150有机组织样本
79.210控制光发射模块
80.220使用一个或多个成像传感器模块
81.310照明图
82.320传感器a的传感器灵敏度图
83.330传感器b的传感器灵敏度图
84.410由光发射模块发射的光的波长带
85.420在波长带中的传感器a/b的成像模式
86.430传感器a或b
87.440波长带
88.450光谱和对应的成像模式
89.460光谱和对应的成像模式
90.470光谱和对应的成像模式
91.480光谱和对应的成像模式
92.500系统
93.510显微镜
94.520计算机系统