Система для формирования синтезированного двухмерного изображения биологического образца с повышенной глубиной резкости - RU2018133474A

1. Система (10) для формирования синтезированного двухмерного изображения биологического образца с повышенной глубиной резкости, причем система содержит:

- микроскоп-сканер (20); и

- блок обработки (30);

причем микроскоп-сканер выполнен с возможностью собирать данные первого изображения в первой позиции в поперечном направлении биологического образца и данные второго изображения во второй позиции в поперечном направлении биологического образца;

причем микроскоп-сканер выполнен с возможностью собирать данные третьего изображения в первой позиции в поперечном направлении и данные четвертого изображения во второй позиции в поперечном направлении, причем данные третьего изображения собираются на глубине, которая отличается от глубины для данных первого изображения, и данные четвертого изображения собираются на глубине, которая отличается от глубины для данных второго изображения;

причем блок обработки выполнен с возможностью формировать данные первого рабочего изображения для первой позиции в поперечном направлении, формирование содержит обработку данных первого изображения и данных третьего изображения посредством алгоритма совмещения фокуса, и блок обработки выполнен с возможностью формировать данные второго рабочего изображения для второй позиции в поперечном направлении, формирование содержит обработку данных второго изображения и данных четвертого изображения посредством алгоритма совмещения фокуса, чтобы сформировать данные второго рабочего изображения для второй позиции в поперечном направлении; и

причем блок обработки выполнен с возможностью объединять данные первого рабочего изображения и данные второго рабочего изображения во время сбора данных изображения, чтобы сформировать синтезированное двухмерное изображение биологического образца с повышенной глубиной резкости.

2. Система по п. 1, в которой микроскоп-сканер содержит детектор (40), выполненный с возможностью собирать данные изображения наклонного сечения биологического образца.

3. Система по п. 2, в которой детектор (40) представляет собой двухмерный детектор, содержащий по меньшей мере две активных области.

4. Система по любому из пп. 1-3, в которой микроскоп-сканер выполнен с возможностью собирать данные изображения первого сечения биологического образца, чтобы собрать данные первого изображения и данные второго изображения, и при этом микроскопсканер выполнен с возможностью собирать данные изображения второго сечения биологического образца, чтобы собрать данные третьего изображения и данные четвертого изображения.

5. Система по любому из пп. 1-4, в которой микроскоп-сканер выполнен с возможностью собирать данные первого изображения в первой позиции в поперечном направлении биологического образца и на первой глубине и одновременно собирать данные второго изображения во второй позиции в поперечном направлении биологического образца и на второй глубине, причем первая глубина отличается от второй глубины; и причем микроскоп-сканер выполнен с возможностью собирать данные третьего изображения в первой позиции в поперечном направлении и на третьей глубине и одновременно собирать данные четвертого изображения во второй позиции в поперечном направлении и на четвертой глубине, причем третья глубина отличается от четвертой глубины.

6. Система по любому из пп. 1-5, в которой микроскоп-сканер имеет глубину фокусировки в первой позиции в поперечном направлении и во второй позиции в поперечном направлении, ни одна из которых не больше, чем расстояние в глубину между глубиной, на которой собираются данные первого изображения, и глубина, на которой собираются данные второго изображения.

7. Система по любому из пп. 1-6, в которой образец находится в первой позиции относительно оптической оси микроскопа для сбора данных первого изображения и данных второго изображения, и образец находится во второй позиции относительно оптической оси для сбора данных третьего изображения и данных четвертого изображения.

8. Система по любому из пп. 1-7, в которой данные изображения содержат множество цветов, и причем блок обработки выполнен с возможностью обрабатывать данные изображения

посредством алгоритма совмещения фокуса на основе данных изображения, которые содержат один или более из множества цветов.

9. Способ (100) формирования синтезированного двухмерного изображения биологического образца с повышенной глубиной резкости, содержащий этапы, на которых:

a) собирают (110) с помощью микроскопа-сканера (20) данные первого изображения в первой позиции в поперечном направлении биологического образца и собирают с помощью микроскопа-сканера данные второго изображения во второй позиции в поперечном направлении биологического образца;

b) собирают (120) с помощью микроскопа-сканера данные третьего изображения в первой позиции в поперечном направлении и собирают с помощью микроскопа-сканера данные четвертого изображения во второй позиции в поперечном направлении, причем данные третьего изображения собираются на глубине, которая отличается от глубины для данных первого изображения, и данные четвертого изображения собираются на глубине, которая отличается от глубины для данных второго изображения;

e) формируют (130) данные первого рабочего изображения для первой позиции в поперечном направлении, формирование содержит этап, на котором обрабатывают данные первого изображения и данные третьего изображения посредством алгоритма совмещения фокуса; и

f) формируют (140) данные второго рабочего изображения для второй позиции в поперечном направлении, формирование содержит этап, на котором обрабатывают данные второго изображения и

данные четвертого изображения посредством алгоритма совмещения фокуса; и

I) объединяют (150) данные первого рабочего изображения и данные второго рабочего изображения во время сбора данных изображения, чтобы сформировать синтезированное двухмерное изображение биологического образца с повышенной глубиной резкости.

10. Способ по п. 9, в котором на этапе а) собирают данные первого изображения в первой позиции в поперечном направлении биологического образца и на первой глубине и одновременно собирают данные второго изображения во второй позиции в поперечном направлении биологического образца и на второй глубине, причем первая глубина отличается от второй глубины; и на этапе b) собирают данные третьего изображения в первой позиции в поперечном направлении и на третьей глубине и одновременно собирают данные четвертого изображения во второй позиции в поперечном направлении и на четвертой глубине, причем третья глубина отличается от четвертой глубины.

11. Способ по любому из пп. 9-10, причем способ содержит этапы, на которых:

c) вычисляют (160) первые энергетические данные для данных первого изображения и вычисляют третьи энергетические данные для данных третьего изображения; и

d) вычисляют (170) вторые энергетические данные для данных второго изображения и вычисляют четвертые энергетические данные для данных четвертого изображения; и причем этап е) содержит этап, на котором выбирают либо данные первого изображения, либо данные третьего изображения в качестве первого рабочего изображения, причем выбор содержит функцию первых энергетических данных и третьих энергетических данных; и причем этап f) содержит этап, на котором выбирают либо данные второго изображения, либо данные четвертого изображения в качестве второго рабочего изображения, выбор содержит функцию вторых энергетических данных и четвертых энергетических данных; и причем частотная информация в данных изображения является репрезентативной для энергетических данных.

12. Способ по п. 11, причем способ содержит этапы, на которых:

g) формируют (180) первые рабочие энергетические данные как первые энергетические данные, если данные первого изображения выбраны в качестве первого рабочего изображения, или формируют (190) первые рабочие энергетические данные как третьи энергетические данные, если данные третьего изображения выбраны в качестве первого рабочего изображения; и

h) формируют (200) вторые рабочие энергетические данные как вторые энергетические данные, если данные второго изображения выбраны в качестве второго рабочего изображения, или формируют (210) вторые рабочие энергетические данные как четвертые энергетические данные, если данные четвертого изображения выбраны, когда второе рабочее изображение является данными четвертого изображения.

13. Способ по любому из пп. 9-12, причем способ дополнительно содержит этапы, на которых:

i) собирают (220) данные пятого изображения в первой позиции в поперечном направлении и собирают (230) данные шестого изображения во второй позиции в поперечном направлении, причем данные пятого изображения собираются на глубине, которая отличается от глубины для данных первого и третьего изображений, и данные шестого изображения собираются на глубине, которая отличается от глубины для данных второго и четвертого изображений; и

j) формируют (240) новые данные первого рабочего изображения для первой позиции в поперечном направлении, формирование содержит этап, на котором выполняют обработку данных пятого изображения и данных первого рабочего изображения посредством алгоритма совмещения фокуса, причем новые данные первого рабочего изображения становятся данными первого рабочего изображения; и

k) формируют (250) новые данные второго рабочего изображения для второй позиции в поперечном направлении, формирование содержит этап, на котором выполняют обработку данных шестого изображения и данных второго рабочего изображения посредством алгоритма совмещения фокуса, причем новые данные второго рабочего изображения становятся данными второго рабочего изображения.

14. Элемент компьютерной программы для управления системой в соответствии с одним из пп. 1-8, который при его исполнении процессором выполнен с возможностью выполнять способ по любому из пп. 9-13.

15. Машиночитаемый носитель, хранящий элемент программы по п. 14.