CN109416464B - 在选择角度地照明时的伪迹减少 - Google Patents

Abstract

一种光学设备(100)，其包括：试样保持器(102)，该试样保持器设置为，将物体固定在所述光学设备(100)的光路中，和照明模块(180)，该照明模块包括多个光源(182)并且设置为，通过运行所述光源(182)由多个照明方向(111)照明所述物体，其中，每个照明方向(111)具有一个对应的照明场(215)。所述光学设备(100)还包括滤光镜(300)，该滤光镜设置在照明模块(180)与试样保持器(102)之间并且设置为，为每个照明方向(111)扩张对应的照明场(215)。由此可以在选择角度地照明时减少基于杂质的伪迹。还描述了数码伪迹减少技术。例如，所述光学设备(100)可以是显微镜。

Description

在选择角度地照明时的伪迹减少

技术领域

本发明的不同实施方式涉及一种光学设备，该光学设备具有滤光镜，该滤光镜设置在所述光学设备的具有多个光源的照明模块与所述光学设备的试样保持器之间，并且该滤光镜设置用于为每个照明方向扩张对应的照明场。本发明的不同的其它实施方式涉及一种方法，在该方法中，在紧接着为了获得结果图像而将不同的测量图像组合之前为多个测量图像中的每个测量图像实施伪迹减少。例如，所述结果图像可以具有相位对比。

背景技术

在物体的光学成像中常常值得追求的是：生成所谓的相位对比图像。在一个相位对比图像中，图像对比的至少一部分由光穿过映射物体的相移决定。由此特别是可以以相对较高的对比度映射这样的物体：其不导致光的振幅减弱或导致微小的减弱，但是导致显著的的相移(相位物体)。典型地，作为显微镜中的物体的生物试样可以引起比电磁场的振幅变化更大的相位变化。

已知有不同的用于相位对比成像的技术，例如暗视场照明、倾斜照明、微分干涉对比(DIC)或Zernike相位对比。另外的技术例如是所谓的滑移法(英：knife edge)或螺旋相位对比。

这样的前述技术具有多种缺点或限制。例如在DIC技术、Zernike技术、滑移法或螺旋相位对比中典型必要的是：相对传统的振幅成像，在试样与所谓的探测光学系统的区域中的检测器之间提供附加的光学元件。这特别在模块化构造的显微镜中会导致结构限制。典型地升高了成本。在薄试样的情况中，在暗视场照明的情况中典型地仅少量的光子有助于图像产生，这会导致具有较差质量的消逝的图像。后续的对图像的处理或分析会是不可能的或仅限制性可行的。倾斜照明典型地导致不对称的对比度升高，这又会导致图像的降低的质量。

因此还已知有通过数码后处理产生相位对比图像的技术。例如由DE 102014 112242 A1已知的技术为：通过组合多个检测的强度图像生成相位对比图像。在此，不同的强度图像与不同的照明方向相关联。这样的技术有时称为选择角度的照明。

在借助选择角度的照明进行相位对比成像时会出现的是：光路中的杂质对相位对比图像的质量具有负面影响。特别注意到的是：当光路中的杂质相对光学设备的物镜的焦平面具有间距时(不对焦)，这些光路中的杂质会作为相位对比图像中膨胀的图案出现。

对于结合选择角度的照明、例如结合明视场成像的其它成像技术也会出现相应的缺点。

发明内容

因此存在对借助选择角度的照明进行成像的改进技术的需求。选择角度的照明经常也称为结构化照明。特别是存在对如下技术的需求：该技术能够减少基于光路中的杂质的伪迹。

所述目的通过独立权利要求的特征得以实现。从属权利要求的特征限定实施方式。

在一种实例中，光学设备包括试样保持器、照明模块和滤光镜。所述试样保持器设置为将物体固定在所述光学设备的光路中。所述照明模块包括多个光源。该照明模块设置为，通过运行光源由多个照明方向对物体进行照明。每个照明方向具有一个对应的照明场。所述滤光镜设置在照明模块与试样保持器之间。该滤光镜设置为，为每个照明方向扩张所述对应的照明场。

所述光学设备例如可以是显微镜。例如可能的是：所述光学设备设置用于入射光成像和/或透射光成像。所述光学设备例如可以包括目镜和/或物镜。所述光学设备例如可以包括另外的照明模块，其例如具有用于荧光成像的激光器。

物体例如可以是相位物体、例如生物试样。相应的生物试样例如可以包括一个或多个细胞培养。

所述照明场例如可以为存在于空间的不同点上的每个相关联的照明方向描述光量。所述照明场例如可以与光的传播方向相关联。所述照明场例如可以在两个边缘之间具有确定的限定宽度；例如可以垂直于传播方向限定所述照明场的宽度。所述照明场例如可以限定光路。所述光路例如可以具有中心轴线，该中心轴线关于照明场的边缘对称地限定。

通过照明场的扩张可以增大该照明场的宽度。这意味着：照明场的膨胀使得在较大的立体角中存在光。由此例如可以实现的是：由膨胀的立体角对物体进行照明，该立体角例如围绕相应的照明方向居中。通过所述扩张，不同照明方向的照明场因此在试样保持器或者物体的范围中具有垂直于光传播方向的较大延伸尺寸。

通过这种技术可以实现的是：减少或者消除在结果图像中的基于光路中的杂质的伪迹(伪迹减少)。特别是可以减少结果图像中的基于如下杂质的伪迹，这些杂质在试样保持器的区域中处于光学设备的焦平面之外。特别会是可能的是：减少基于处于焦平面之外的杂质的伪迹，而同时不降低或不显著降低关于物体的成像质量，所述物体设置在光学设备的焦平面的区域中。在此，成像质量例如通过物体的锐度、信噪比、图像噪声等表征。

可以使用不同的滤光镜，以便实现照明场的针对不同照明方向的扩张。滤光镜例如可以包括漫射板或实施为漫射板。这样可以采用特别坚固的且可简单制造的滤光镜。

例如可以通过塑料板实现漫射板。例如可能的是：所述漫射板的一个或多个表面具有粗糙化的结构，也就是说存在具有显著拓扑结构的表面。在此，表面拓扑结构的纵向标度可以与照明场扩张的纵向标度相关联。所述滤光镜可以针对两个透射方向导致照明场的扩张或仅针对由照明模块入射到滤光镜上的光。

值得追求的是：滤光镜对于沿着相应照明方向入射的光具有较高的透射率。例如透射率可以>50％、优选>85％、特别优选>95％。由此可以实现的是：由于设置有滤光镜，成像质量不降低或不显著降低。

例如可能的是：漫射板的表面与光路的中心轴线围成明显的角，所述光路与不同的照明方向相关联。例如可能的是：所述角大于50°、优选大于70°、特别是大于85°。通过这种垂直的设置结构可以减少滤光镜表面上的反射并且升高透射率。

例如可能的是，漫射板定位在照明模块附近。例如，在漫射板的表面与照明模块之间的间距可以小于漫射板的表面延伸尺寸。例如，在漫射板的表面与照明模块之间的间距可以小于在滤光镜之前或可选地在其之后的照明场针对不同照明方向的宽度。

在一种实例中可能的是：照明模块包括载体，在该载体上安装有光源。于是可能的是：所述滤光镜与载体刚性联接。在这样的实例中可能的是：在位置方面相对照明模块特别紧地将滤光镜定位。由此可以实现不同照明方向的照明场的特别有效的扩张。此外可以结构空间有效地设置滤光镜。

所述光学设备此外可以包括检测器、例如CMOS检测器或CCD检测器或光电倍增器。所述检测器可以具有一个像点阵列。所述检测器可以设置在所述光学设备的光路中。所述光学设备也可以包括计算单元。该计算单元可以设置为，对照明模块进行操控，以由多个测量照明方向照明物体。所述计算单元此外可以设置为，对检测器进行操控，以检测物体的测量图像。这些测量图像在此对应于各测量照明方向。所述计算单元此外可以设置为，为了获得结果图像而将各测量图像组合。

在此处描述的不同实例中，在测量照明方向与测量图像之间的不同对应关系是可能的，例如，1:1的对应关系是可能的。例如所述计算单元可以设置为：对检测器进行操控，以为测量照明方向中的每个测量照明方向检测物体的一个相应的测量图像。然而另外的对应关系也是可能的：例如所述计算单元设置为对检测器进行操控，使得一个测量图像对应有一个以上的测量照明方向。在1：n的对应关系、其中n>2的情况中，可以提高成像速度：这尤其在明视场成像中可以是值得追求的。

例如可能的是：结果图像具有相位对比。然而也可能的是：结果图像不具有相位对比或不具有显著的相位对比。在此可以运行例如传统的明视场成像。

在明视场成像中例如可能的是：所述计算单元设置为，对照明模块进行操控，以由多个测量照明方向时间平行地对物体进行照明。所述计算单元此外可以设置为，对检测器进行操控，以检测一结果图像。该结果图像可以具有明视场对比，这是因为同时从不同的照明方向进行照明。在此例如会是值得追求的是：尽可能均匀地由不同的空间方向对物体进行照明。这会造成：时间平行地激活大量的或所有可用的光源。

不同的测量照明方向可以相应于照明模块的不同光源的选择性激活。例如，可以顺序地由不同的测量照明方向对物体进行照明。作为可选方案或附加方案可能的是：不同的测量照明方向对应不同的颜色和/或偏振，使得因此能够完成在用于测量图像的不同照明方向之间的分离。在按照顺序照明时，通过运行一个或多个光源，可以分别为每个顺序步骤执行一个或多个照明方向，也就是说执行1：n的对应关系，其中n>＝1。在此，对于不同的测量图像，n可以变化或是相同的。

在此例如可能的是：将尽可能不同的照明方向、也就是说彼此围成大角的照明方向用于不同的测量图像。由此可以实现的是：所述结果图像相对物体具有特别强的相位对比。在此例如可以使用的技术如基本上由DE 10 2014 112 242 A1已知的那样，其相应的公开内容在此通过援引包括在本文中。

根据前述的基于对滤光镜(该滤光镜为每个照明方向使相应的照明场扩张)的应用的这种实例，可以进行与杂质相关联的伪迹的特别快速的由硬件执行的减少。特别地，关于伪迹减少不必要的是：对测量图像和/或结果图像实施附加的数码再加工。通过伪迹减少的硬件执行可以避免：由于进一步的加工步骤在数码再加工中插入附加的等待时间。由此可能的是：特别迅速地准备结果图像。特别会是可能的是：实现相位对比成像的实时应用。

涉及将滤光镜用于基于硬件的伪迹减少的上述这些实例可以由数码伪迹减少的技术代替或者与其组合。在数码伪迹减少的情况中可能的是：在数码再加工的范畴中，减少基于对焦设置在光学设备的光路中的杂质的伪迹。涉及数码伪迹减少和硬件执行的伪迹减少的不同实例可以彼此组合在一起。

在一种实例中，一种方法包括对光学设备的照明模块的操控，所述照明模块用于由不同的测量照明方向例如按照顺序对物体进行照明。所述照明模块具有多个光源。所述方法还包括：操控光学设备的检测器，以检测物体的测量图像，其中，将这些测量图像对应于测量照明方向。所述方法还包括：为每个测量图像实施伪迹减少，其减少了相应的测量图像中由不对焦设置的杂质导致的伪迹。所述方法还包括：在为每个测量图像实施了伪迹减少之后，将各测量图像组合以获得结果图像。

例如会是可能的是：所述结果图像具有相位对比。然而还可能的是：所述结果图像不具有相位对比或不具有显著的相位对比。在此可以运行例如传统的明视场成像。

例如可以为每个测量照明方向检测一个对应的测量图像。还可能的是：为至少一些测量图像激活一个以上的测量照明方向。即，可以执行1：n的对应关系，其中n>＝1。在此，对于不同的测量图像，n可以改变或是相同的。

作为由多个测量照明方向按照顺序对物体进行照明的可选方案或补充方案，也可能的是：经由光的颜色(或光谱范围)和/或偏振实现用于测量图像的照明方向的分离，所述光与不同的测量照明方向相关联。

关于组合测量图像以获得结果图像，又可以使用原则上由DE 10 2014 112 242A1已知的技术。由此可以生成用于结果图像的相位对比。例如可以检测数量为两个、四个、八个或更多个的测量图像并且为了获得结果图像而将它们彼此组合。在此例如可以使用加权总和。在此可以将相应的加权因子假设为正值和/或负值。

通过实施关于每个测量图像的伪迹减少可以实现的是：结果图像不具有基于杂质的伪迹或不显著具有所述伪迹。特别是可以通过早期的针对每个测量图像的伪迹减少可以避免的是：由于不同测量图像的用于获得结果图像的组合，伪迹从不同的测量图像转移到结果图像上。

在此可以采用不同的用于实施伪迹减少的技术。在一种实例中可能的是：只基于由不同测量图像获得的信息来实施伪迹减少，这可能意味着：不需要为了实施伪迹减少而检测物体的附加的参考图像。例如可以在物体外部的区域中使用高斯模糊滤光镜，以便减少伪迹。这会具有的优点是：减少物体相对光的曝光，这例如对于生物试样来说会是有益的。此外可以由此减少用于实施测量直到获得结果图像为止所需的(测量持续时间)持续时间。

然而在其它实例中也可能的是：考虑用于实施伪迹减少的关于测量图像的附加信息。例如可能的是：所述方法为每个测量图像此外还包括：对照明模块进行操控，该照明模块用于由至少一个对应的参考照明方向例如按照顺序对物体进行照明。那么所述方法为每个参考照明方向此外还包括：对检测器进行操控，以检测物体的参考图像。那么所述方法在实施伪迹减少时对于每个测量图像还可以包括：将相应的测量图像与所述至少一个对应的参考图像组合以获得至少一个修正图像，所述修正图像表明伪迹。

换而言之会是可能的是：在相应的参考照明方向中为每个测量图像分别检测一个或多个对应的参考图像。基于这些参考图像会是可能的是：为每个测量图像获得一个或多个修正图像，这些修正图像表明相应测量图像中的伪迹；那么基于修正图像会是可能的是：识别相应的测量图像中的伪迹并且基于此来修正相应的测量图像，以去除伪迹或者减小伪迹对测量图像的影响。

特别是可以使用这样的技术，即，通过杂质的不对焦设置可以实现伪迹在不同参考图像中的独特的位置改变，特别是与物体在不同参考图像中的位置改变相比。通过适当地选择参考照明方向会是可能的是：特别独特地设计伪迹的位置改变，这能够实现对测量图像中的伪迹的特别精确的识别。

例如可以实现的是：所述伪迹在所述至少一个参考图像与附属的测量图像之间具有比物体本身更大的位置改变。特别是通过适当地选择参考照明方向会是可能的是：所述物体在所述至少一个参考图像与附属的测量图像之间不具有位置改变或不具有显著的位置改变，而伪迹在所述至少一个参考图像与附属的测量图像之间具有显著的位置改变。

基于独特的位置改变，通过将相应的测量图像与至少一个对应的参考图像组合起来能够以这样的方式获得修正图像：使得修正图像表明伪迹。特别会是可能的是：在不同的修正图像中，伪迹具有比相应物体更大的强度。因此可以基于强度阈值完成伪迹与其它图像组成部分、例如物体或背景的分离。

通过使用参考图像可以获得关于伪迹的附加信息。特别会是可能的是：将伪迹相对测量图像的别的组成部分、例如物体或背景隔离。由此可以特别精确地实施伪迹减少，而不会对别的图像组成部分产生负面影响。

例如可能的是：所述方法在实施伪迹减少时此外还为每个修正图像包括：使用基于强度阈值的图像分割，以在修正图像中获得隔离的伪迹区域。该伪迹区域可以包含伪迹。那么在实施对于每个测量图像的伪迹减少时会是可能的是：基于相应修正图像的伪迹区域来消除伪迹。

借助图像分割可能的是：将相应的修正图像分解为两个或更多个关联区域。在此可以关于强度阈值来限定不同的关联区域。强度阈值可以例如与相应修正图像的不同像点的强度值的中点相比考虑正振幅和/或负振幅。关于强度阈值也可以考虑公差，以便例如根据一定的边界条件保证不同关联区域之间的过渡。通过图像分割可以获得伪迹区域，这能够实现的是：对修正图像中的伪迹进行标记。通过这样的标记可以特别简单地实现：减少测量图像中的伪迹。

在不同的实例中可能的是：每个测量图像分别检测一个唯一的参考图像。那么会是可能的是：在不显著延长测量持续时间的情况下，实施特别迅速的伪迹减少。实时应用例如是可能的。然而同时可能的是：伪迹减少的精确性受到参考图像的受限的数量限制。因此在其它实例中会是可能的是：每个测量图像检测一个以上的参考图像，例如数量为两个、三个或四个参考图像。

在一种实例中，杂质可以包括漫射材料(Streuer)和吸光材料(Absorber)。典型地，吸光材料以及漫射材料在所检测的图像中具有高强度，然而其中用于漫射材料和吸光材料的振幅的符号不同，例如关于不同像点的振幅的平均值和/或关于构成背景的像点的振幅值。这意味着：例如可能的是：漫射材料在图像中以亮的对比显现，而吸光材料在图像中以暗的对比显现。特别是在这样的实例中会是可能的是：每个测量图像检测一个以上的参考图像，以便为基于漫射材料的伪迹以及基于吸光材料的伪迹实施尽可能精确的伪迹减少。

那么例如可能的是：为每个修正图像基于另外的修正图像的伪迹区域实施相应伪迹区域的修正。在此可以为这样的成对的修正图像实施伪迹区域的修正，所述修正图像与相同的测量图像相关联。

例如不同伪迹区域的修正可以用于分离对应于漫射材料或吸光材料的伪迹区域。由此会是可能的是：特别精确地修正测量图像；特别是可以避免基于漫射材料或吸光材料的伪迹的混杂。

前述内容描述了如下的技术：在这些技术中基于相应测量图像与至少一个对应的参考图像的组合获得修正图像，该修正图像表明伪迹。作为这些技术的附加方案或可选方案，也可以实施伪迹减少。

在一种实例中，所述方法对于每个测量图像包括：对照明模块进行操控，以例如由一系列对应的参考照明方向按照顺序对物体进行照明。所述方法此外对于每个参考照明方向包括：对检测器进行操控，以检测物体的参考图像。在实施伪迹减少时，所述方法此外对于每个测量图像包括：将伪迹运动识别为参考照明方向在对应的参考图像中的相应顺序的函数。相应的伪迹减少基于伪迹的相应识别的运动。

参考照明方向的顺序也可以至少部分时间平行地执行，例如通过重叠具有不同颜色和/或不同偏振的光。这样可以完成不同参考图像的分离。

在此，伪迹运动可以独特地设计为相应顺序的函数。尤其可能的是：伪迹的运动包括对于参考照明方向顺序递增的位置变化的顺序，其中，这样构成的伪迹运动不同于作为相应顺序的函数的相应的物体运动。特别会是可能的是：通过适当地选择参考照明方向获得物体的特别微弱的运动或没有获得物体的运动作为顺序的函数。伪迹运动可以通过顺序的适当选择来匹配。

例如可能的是：基于图像分割和/或边缘检测的技术来识别作为参考照明方向的相应顺序的函数的物体运动和/或伪迹运动。可选地或附加地例如可能的是：基于先前认识来识别物体运动和/或伪迹运动。例如，所述先前认识可以根据参考照明方向来例如在质量方面或在数量方面描述期待的物体运动和/或伪迹运动。例如可能的是：基于最优化来识别物体运动和/或伪迹运动。例如可以例如与上述的图像分割技术、边缘检测技术和/或先前认识技术组合地实施重复的最优化，其确定物体运动和/或伪迹运动。所述最优化例如可以与中断准则(Abbruchkriterium)相关联，该中断准则例如涉及所需的持续时间、重复的数量和/或与先前认识一致的精确性。

例如由XUE,T.,RUBINSTEIN M.,LIO C.,FREEMAN W.T.在ACM SIGGRAPH 2015，342015(79)的ACM处理图表程序中的“A computational approach for obstruction-freephotography”已知的技术用于将图像的反射的前景或者被遮盖的前景与图像的背景分离。在此使用照相机的运动和由此获得的前景相对背景的运动，以便实施所述分离。例如可以使用在前景与背景之间的运动的视差，以便实施所述分离。在此可以实施边缘检测和重复的最优化，参见上文的图3。

这篇文章的相应公开内容通过援引包括在本文中。特别可能的是：相应的技术也用于实施伪迹与物体的当前分离。在此应理解的是：当前不使用检测器的运动来感应伪迹的运动；相反，将参考照明方向的顺序用于感应伪迹的运动。然而已认识到的是：可以将相应的技术用于识别运动和用于实施伪迹减少。

那么可能的是：在实施伪迹减少时所述方法此外还对于每个测量图像包括：将相应的测量图像与对应的基于识别的伪迹运动的至少一个参考图像组合。通过该组合例如会是可能的是：去除伪迹并且重建由测量图像中的伪迹遮盖的图像区域。由此可以以较高的精确性实施伪迹减少。

典型地，这样的基于伪迹运动的技术具有伪迹减少的特别高的精确性的效果。然而同时所需的计算功率也较高；此外会需要的是：参考照明方向的顺序包括很大数量的参考照明方向、例如五个以上或十个以上参考照明方向，因而对相应参考图像的检测会要求占用较长的持续时间。

通过适当地选择参考照明方向会是可能的是：适当地设计伪迹在测量图像与参考图像之间的位置改变或者在不同参考图像之间的位置改变。特别是通过适当地选择参考照明方向会是可能的是：伪迹的这个位置改变相对于物体的相应位置改变是独特的。伪迹的这种独特的位置改变可以用在伪迹减少中。下文对如下的技术进行描述：这些技术实现了对参考照明方向的这种适当的选择。

例如可能的是：对应于选出的测量图像的至少一个测量照明方向与其余的测量照明方向围成第一平均角。选出的测量图像的该至少一个测量照明方向可以与对应的至少一个参考照明方向围成第二平均角，该第二平均角小于第一平均角。

因此会是可能的是：不同测量照明方向彼此围成较大的角，而对应于一个确定的测量图像的不同参考照明方向彼此围成较小的角。例如可能的是：对应于不同测量图像的不同测量照明方向彼此围成的角大于20°、优选>30°、特别优选>40°。例如可能的是：对应于一个确定的测量图像的不同参考照明方向彼此围成的角小于40°、优选<30°、特别优选<20°。例如可能的是：对应于一个确定的测量图像的不同参考照明方向彼此围成的角小于15°、优选<10°、特别优选<5°。

通过所述至少一个参考照明方向与所述至少一个测量照明方向围成的较小的角实现的是：物体在测量图像与参考图像之间具有较小的位置改变；这样的情况是因为物体典型地(对焦地)设置在焦平面中。然而同时，不对焦设置的伪迹可以具有显著的位置改变。这样可以完成伪迹与物体的精确分离并且能够精确地运行伪迹减少。

例如由对应于一个确定的测量图像的不同参考照明方向彼此围成的特别小的平均角可以通过适当地操控照明模块或照明模块的不同光源来实现。例如可能的是：对应于所选出的测量图像的至少一个测量照明方向和对应的至少一个参考照明方向相应于照明模块的彼此最接近的光源。例如可能的是：将照明模块的相邻的光源用于生成测量图像和对应的参考图像。相应可能的是：将照明模块的不是最靠近的光源用于生成不同的测量图像；这会意味着：将照明模块的不相邻的光源、也就是说照明模块的其间设置有另外的光源的光源用于不同的测量照明方向。

由此可以实现较小的平均角，该平均角由不同的参考照明方向彼此围成以及与用于一个确定的测量图像的相应至少一个测量照明方向围成。通过这个较小的角可以实现的是：对焦设置的物体在测量图像与所述至少一个参考图像之间或者在不同的参考图像之间的位置改变比较小。然而同时伪迹的位置改变比较大，这是因为伪迹基于杂质产生，该杂质不是设置在光学设备的焦平面中。

在一般情况下可能的是：参考照明方向至少部分不同于测量照明方向。这会意味着：操控光学模块的用于生成测量图像的光源，这些光源不同于照明模块的用于生成参考图像的光源。由此会是可能的是：伪迹减少基于的信息内容特别大。

然而在其它实例中也可能的是：参考照明方向和测量照明方向至少部分相同地选择。在这种情况中例如会是可能的是：对于一个确定的测量图像使用不同于对应于该确定的测量图像的至少一个参考图像的一个或多个测量图像。因此会是可能的是：可以将测量持续时间设计得特别小，从而实现快速的成像。所述测量持续时间可以设计得小，是因为不必检测或需要检测小数量的专用的参考图像。

在此处描述的不同实例中特别会是值得追求的是：与杂质相反，将物体设置在光学设备的焦平面中，即对焦地设置。因此这样可以实现的是：为伪迹观察的在相应测量图像与至少一个参考图像之间的位置改变与物体的相应位置改变相比是独特的。通过物体在焦平面中的设置例如可以实现的是：将物体的位置改变设计得比较小。因此例如可能的是：所述方法还包括：操控光学设备的试样保持器，以对焦物体。

原则上可能的是：为每个测量图像多次重复实施伪迹减少。例如可能的是：实施伪迹减少的时间直到满足确定的会聚准则为止。例如会聚准则限定的是关于：重复的数量、信噪比、和/或用于实施伪迹减少的持续时间。这样可以保证特别精确的伪迹减少，而同时不会不必要地延长测量持续时间。

特别是在此处描述的不同实例中可能的是：伪迹减少的实施实时进行。因此会是可能的是：例如与光学显微镜相关联地、伪迹减少地对物体的某些实时过程成像，例如细胞培养的行为。

在一种实例中，光学设备包括试样保持器、照明模块、检测器和计算单元。所述试样保持器设置为将物体固定在光学设备的光路中。照明模块包括多个光源。该照明模块设置为通过运行光源由多个照明方向对物体进行照明。所述检测器设置在光学设备的光路中。所述计算单元设置为对照明模块进行操控，以由多个测量照明方向例如按照时间顺序照明物体。所述计算单元此外还设置为对检测器进行操控，以检测物体的测量图像，其中将测量图像对应于测量照明方向。所述计算单元此外对于每个测量图像设置为，实施伪迹减少，其减少了在相应测量图像中基于不对焦设置的杂质的伪迹。所述计算单元设置为，在实施用于所有测量图像的伪迹减少之后将测量图像组合以获得结果图像。所述结果图像例如可以具有相位对比。

对于这种光学设备可实现的效果与对于根据另外的实例的方法可实现的效果相当。

例如，光学设备可以设置为实施根据另外的实例的方法。

在此处描述的不同实例中，可以将不同的照明模块用于执行选择角度的照明或者结构化的照明瞳孔(Beleuchtungspupille)。照明模块例如可以具有载体，在该载体上安装有矩阵结构的光源。在此，矩阵结构例如可以具有不同的单元格。矩阵结构例如可以具有正方形的、矩形的或六角形的单元格。设置的光源数量可以改变。例如可能的是：照明模块具有十个以上光源、优选二十个以上光源、特别优选五十个以上光源。在此可以使用不同的光源。例如可能的是：光源选自下列组：卤素光源、发光二极管、固体发光二极管和有机发光二极管。

上文所述的本发明的特性、特征和优点以及它们的实现方式联合下文对实施例的描述变得更清晰、更易于理解，所述实施例联合附图得到进一步的阐述。例如可能的是：将上文所述的涉及对滤光镜的应用的不同实例与通过数码再加工的伪迹修正的技术组合起来。

附图说明

图1A示意性示出根据不同实施方式的由不同照明方向对不对焦设置的杂质的照明以及在相应测量图像中的相关的位置改变；

图1B示意性示出基于多个测量图像的组合确定的结果图像，该结果图像具有基于不对焦设置的杂质的伪迹；

图2示意性示出在没有滤光镜的情况下的照明方向的照明场；

图3A示意性示出图2所示的照明方向的照明场，其中具有根据不同实施方式的滤光镜，该滤光镜设置为扩张照明场；

图3B以较大的细节示意性示出根据不同实施方式的照明场的扩张；

图4示意性示出根据不同实施方式的具有多个光源的照明模块，其中，光源设计为固体发光二极管；

图5示意性示出根据不同实施方式的具有多个光源的照明模块，其中，所述光源设计为有机发光二极管；

图6示意性示出根据不同实施方式的具有多个光源的照明模块，其中，所述光源设计为卤素光源；

图7示意性示出照明场，该照明场与一个照明方向相关联并且根据不同的实施方式通过滤光器扩张；

图8示意性示出根据不同实施方式的光学设备；

图9示意性示出根据不同实施方式的具有多个光源的照明模块，并且此外示出根据不同实施方式的不同测量照明方向和分别对应的参考照明方向；

图10以较大的细节示出根据图9的测量照明方向和参考照明方向；

图11示意性示出根据不同实施方式的伪迹减少的基于修正图像的实施，所述修正图像表明伪迹；

图12示意性示出根据不同实施方式的伪迹减少的基于修正图像的实施，所述修正图像表明伪迹；

图13示意性示出根据不同实施方式的具有多个光源的照明模块，并且此外示出根据不同实施方式的用于测量照明方向的参考照明方向的顺序；

图14示意性示出伪迹的运动，其作为根据图13的参考照明方向的顺序的函数；

图15是根据不同实施方式的方法的流程图；

图16是根据不同实施方式的方法的流程图；

图17示出结果图像，这些结果图像根据不同实施方式基于伪迹减少而确定。

具体实施方式

下文参考附图借助优选的实施方式来进一步阐述本发明。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的元件。各附图是本发明的不同实施方式的示意性代表。在附图中示出的元件并非一定按照比例示出。更确切地说，对附图示出的不同元件进行如下的描述，使得其功能和一般适用的目的对本领域技术人员来说是可理解的。功能单元可以实现为硬件、软件或硬件和软件的组合。

下文对在选择角度地照明物体方面的技术进行描述。选择角度的照明例如可以用于以结构化照明瞳孔来进行明视场成像。在此描述的技术可以可选地或附加地应用在相位对比成像方面，其中，相位对比成像可以通过多个测量图像的数码加工来完成，对于不同的测量照明方向获得所述测量图像。这样的技术经常还被称为利用结构化照明瞳孔的数码相位对比成像。

这样的技术例如可以应用在试样物体的显微术中。例如，这样的技术可以应用在试样物体的实时成像方面。在此例如会是可能的是：运行荧光成像。在此描述的相位对比成像技术特别可以用在生物试样物体方面，其具有高相位对比，然而仅具有一个限定的振幅对比。一般而言，在此描述的技术例如可以用于相位物镜。

在此描述的技术基于以下的认识：在利用结构化照明进行成像时经常会增强伪迹。在选择角度地照明时典型地使用离散设置的光源，例如光源可以以矩阵设置结构的形式设置。通过光源的离散分布在照明瞳孔中产生空缺。这些空缺在物体不对焦的情况下会导致在产生的图像中的伪迹。这个效果既会在传统的明视场成像中出现，也会在相位对比成像中出现。

特别是在相位对比成像中，在数码相位对比成像的范畴中基于为了获得结果图像而将不同测量图像组合会发生伪迹的这种增强。例如观察到：可以对存在于相应的结果图像中的伪迹延伸的图案进行描述，这些图案例如可以利用所采用的结构化照明进行修正。所述图案可以是照明结构的写照，例如在栅格化的LED阵列中可以获得每个不对焦设置的尘粒的栅格化的伪迹。基于延伸的图案，这样的伪迹会降低相应结果图像的可用性或者减少相应结果图像的信息内容。由此在没有根据在此描述的技术进行伪迹减少的情况下，结果图像的物体技术信息内容会特别受限。

在此处描述的不同实例中，可以执行基于硬件特征的和/或基于软件特征的伪迹减少技术。例如可能的是：执行基于滤光镜的伪迹减少，其中，所述滤光镜进行照明场的扩张，其对应于确定的照明方向。例如可以将塑料漫射板用作滤光镜，该塑料漫射板设置在照明模块附近。由此可以可选地根据数码相位对比成像的预先已知的技术通过将测量图像组合成结果成像来完成数码再加工。在另外的实例中可能的是：基于对测量图像的数码再加工来完成伪迹减少，这些测量图像组合成结果图像。可以为各个测量图像进行伪迹减少，以便防止在组合成结果图像时增强伪迹。在此例如可以利用的是：对于与一个确定的测量图像相关联的不同参考图像，伪迹的位置改变与物体的位置改变相比是独特的，所述参考图像在不同的参考照明方向中得到检测。由此例如可能的是：例如基于图像分割技术来确定包括伪迹的伪迹区域。那么会是可能的是：在相应的测量图像中将伪迹隔离或者去除。然而例如还可能的是：按照参考照明方向的顺序通过考虑伪迹运动来标记伪迹。

图1A对关于伪迹121、122与照明方向111、112相关的位置改变105的方面进行了描述。例如可以为每个照明方向检测一个附属的测量图像，或者检测一个对应于两个照明方向111、112的测量图像。

例如可能的是：在沿着照明方向111进行照明时，通过相应的光学设备100的检测器101检测第一测量图像，其中，在第一测量图像中，在第一位置处显现伪迹121(图1A中在光轴108的右侧示出)。相应可能的是：在沿着照明方向112进行照明时通过检测器101检测第二测量图像，其中，在第二测量图像中，在第二位置处显现第二伪迹122。伪迹121、122通过同一个杂质120造成。所述杂质120相对焦平面109间隔开地设置光学设备100的映射的光学系统(图1A未示出)、也就是说不对焦地设置。从图1A中可见：基于这个不对焦设置的杂质120，导致在两个测量图像中的伪迹121、122之间的位置改变。

原则上可以观察漫射材料或吸光材料形式的杂质120的伪迹121、122。典型地，漫射材料形式的杂质120的伪迹121、122以亮的对比显现在相应的图像中，而吸光材料形式的杂质120的伪迹以暗对比显现在相应的图像中。

位置改变105通过以下方式获得：

其中，α表示照明方向111与光轴108的角111A，β表示照明方向112与光轴108的角112A，并且Δz表示杂质120与焦平面109的间距。

等式1可以如下地导出。对于图1A中的情况，下式成立：

Δz＝a·cosα＝b·cosβ (2)

其中，a表示杂质120与伪迹121沿着照明方向111的映射地点之间的间距，并且b表示杂质120与伪迹122沿着照明方向112的映射地点之间的间距。

通过使用用于普通三角形的正弦定律获得：

由等式(2)和(3)的组合获得等式(1)。相应的技术也由DE 10 2014 109687A1已知，其相应的公开内容在此通过援引包括在本文中。

从等式1可见：对于杂质120的较强不对焦或者对于较大的角111A、112A，获得较大的位置改变105。

图1B借助实际的测量数据示出关于相应伪迹123的方面。在图1B的实例中，特别示出两个结果图像，这些结果图像通过各个测量图像的组合获得，所述测量图像针对不同的照明方向111、112检测。在图1B的实例中可见：伪迹123扩张或者增强成图案，该图案映射结构化的照明，这是因为在各个伪迹之间的位置改变105与所采用的不同的照明方向111、112相关联(参见图1A)。所述不同的照明方向111、112又与所采用的包括矩阵结构的多个光源的照明模块相关联，所述矩阵结构在伪迹123中映射。

例如，相应的伪迹也可以与明视场成像相关地出现。在明视场成像中，典型地为每个测量图像激活一个相应照明模块的多个光源。

下文对用于减少相应伪迹121-123的技术进行描述。关于图2和3A示出相应伪迹减少的硬件实现方式。在此，图2示出关于用于参考执行方式的照明方向111的照明场215的方面，在该参考执行方式中没有使用用于使照明场215扩张的滤光镜。

从图2可见：照明方向111与照明场215相关联，该照明场具有垂直于相应中心轴线的一定的延伸尺寸(图2中的虚线)。在图2的实例中，照明方向111的照明场215受到较强的限制或者具有小的宽度。这意味着：设置在焦平面109中的物体(图2中未示出)被以立体角111B照明，该立体角比较小。立体角111B围绕照明方向111的中心轴线居中。在不同的实例中例如可能的是：立体角111B的大小通过照明模块(图2中未示出)的相应光源的延伸尺寸限制，所述光源用于在照明方向111下照明。例如固体发光二极管的横向尺寸可相对受到限制，因而立体角111B也具有较小的延伸尺寸。

图3A与图2基本相符，其中，在图3A的实例中采用滤光镜300，以便使照明方向111的照明场215扩张。从图3A的实例可见：照明场215垂直于照明方向111的光路的延伸尺寸在穿过滤光镜300时扩张。由此从较大的立体角111B对设置在焦平面109中的物体(图3A中未示出)进行照明。

图3B示出关于照明方向111的照明场215通过滤光镜300的扩张的方面。图3B示出照明场的振幅，其作为垂直于照明方向的中心轴线(图3B中用虚线示出)的横向位置的函数。此外，光的扩张方向通过箭头表示。特别在图3B中示出：为了获得照明场215在滤光镜300之后的宽度217-2(图3B中右侧示出)，可以如何使照明场215在滤光镜300之前的宽度217-1扩张。例如，对于照明场的振幅相对照明场215的最大振幅的一定下降限定照明场215的宽度217-1、217-2。总体而言，照明场在滤光镜300之后的最大振幅降低。

对于不同的数码相位对比成像技术，较大的用于照明物体的立体角111B不造成或不显著地造成对如此获得的结果图像的质量的限制。特别会是可能的是：基于使用大不相同的测量照明方向，通过较大地确定在不同测量照明方向之间的相应角的大小实现结果图像的鲜明的相位对比。然而同时,使用较大的立体角会111B导致：与较小的立体角111B相比，不同测量图像中的各个伪迹121、122被减少。这可以通过相应杂质的不对焦的设置结构决定:相应照明方向111、112的照明场215的较大的宽度217-1、217-2使得附属的测量图像中的各个伪迹121、122的对比不明晰(Ausschmieren)。

图4示出关于照明模块180的方面，该照明模块可以用于由不同的照明方向进行选择角度的照明。该照明模块180包括例如由金属或塑料制成的载体181。在该载体上设置有多个光源182。在图4的实例中，不同光源182以具有六角形单元格的矩阵结构设置在载体181上。其它矩阵结构也是可能的，其例如具有正方形单元格。例如可能的是：照明模块180设置在光学设备100的光轴区域中的中心。

通过运行不同的光源182可能的是：实现由不同照明方向对物体的照明。在不同光源182之间的间距越大，不同照明方向彼此围成的夹角典型地就越大。在此可以为每个测量图像激活一个或多个光源182。

也可以采用不同类型的光源182。在图4的实例中，例如采用固体发光二极管作为光源182。该固体发光二极管具有相对受限的横向延伸尺寸。

图5示出关于照明模块180的方面。在图5的实例中，光源182构造为有机发光二极管。这些有机发光二极管182具有显著的横向延伸尺寸，例如与图4实例中光源182所实施的固体发光二极管相比。通过如图5实例所示使用横向相对延伸的光源182可以实现的是：与不同的相应照明方向相关联的照明场已经具有较大的宽度。那么会是可能的是：例如滤光镜300必须进行较小的扩张，以便实现有效的伪迹减少。由此可以限制照明场的最大振幅通过滤光镜300的减少。这可以增大信噪间距。

图6示出关于照明模块180的方面。在图6的实例中，光源182构造为卤素光源。卤素光源也具有较大的横向延伸尺寸，例如与图4的实例中光源182实施的固体发光二极管相比。

图7示出关于滤光镜300的方面。在图7的实例中，滤光镜300在光学设备100的光路中设置在试样保持器102与照明模块180之间。特别是在图7的实例中，滤光镜300设置在光学设备100的映射光学系统185例如物镜或准直仪光学系统与照明模块180之间。滤光镜设置为，为不同的照明方向扩张对应的照明场215，所述不同的照明方向可以通过运行照明模块180的不同光源182得以实现。例如滤光镜300可以包括塑料制成的漫射板。

在图7的实例中，滤光镜300更靠近照明模块180的载体181设置。特别是在图7的实例中，载体181与滤光镜300刚性联接。通过这样的技术可以进行照明方向111的照明场215的特别有效的扩张(在图7中，未扩张的照明场215用虚线示出，而扩张的照明场215用实线示出)。

光学设备100此外可以具有检测器(图7中未示出)。检测器例如可以设置在入射几何中，也就是说在图7中设置在试样保持器102的左侧的反射光路的区域中。然而也可能的是：检测器设置在透射几何中，也就是说，在图7中设置在试样保持器102右侧的透射光路的区域中。

图8示出关于光学设备100的方面。例如，光学设备101可以实施为显微镜。例如光学设备100可以设置为用于荧光成像。例如，光学设备可以实施为激光扫描显微镜。

光学设备100包括照明模块180、试样保持器102和检测器101。如上所述，检测器例如相对照明模块180和试样保持器102设置在入射几何或透射几何中。例如，检测器可以是CCD检测器或CMOS检测器。

光学设备100还包括计算单元103，例如处理器和/或计算机和/或ASIC。计算单元103设置为对照明模块180进行操控和对检测器101进行操控。可选地，计算单元103还可以设置为，对用于使物体对焦的试样保持器102进行操控，也可考虑经由试样保持器102的手动调节对物体进行手动对焦。

借助计算单元103可能的是：实施图像的数码再加工，所述图像通过检测器101检测。例如，计算单元可以设置为，对用于由不同的测量照明方向对物体进行照明的照明模块180进行操控。计算单元103也可以设置为，对用于检测物体的测量图像的检测器进行操控，其中，测量图像对应于测量照明方向。

测量图像与测量照明方向之间不同的对应关系是可能的，也就是说，可以实现1：n的对应关系，其中，n>＝1。在此，用于不同的测量图像的n可以改变或可以是相同的。在此可以在时段方面、色彩空间方面或偏振空间方面完成对用于不同测量图像的测量照明方向的分离。这意味着：例如可能的是：按照时间顺序处理对应于不同测量图像的测量照明方向。可选地或附加地也可能的是：至少部分时间平行地检测测量图像，在此，可以在不同的测量照明方向之间例如在光的光谱范围即颜色方面和/或偏振方面进行区分。可以设置有相应的滤光镜。

那么计算单元此外可以设置为，为了获得结果图像将测量图像组合起来。通过将与不同照明方向相关联的测量图像组合可以实现的是：所述结果图像具有相位对比。通过适当的组合，可以模仿或者说模拟各不相同的传统的相位对比技术，例如按照Waller的相位对比、DPC相位对比、Zernike相位对比等。也可以执行明视场成像。

在使用滤光镜300时，可以实时地实施基于硬件的伪迹减少，而在不同的实例中可选或补充地可能的是：计算单元103设置用于基于软件的伪迹减少。基于软件的伪迹减少可以在不同实例中实时地实施。例如可能的是：为每个测量图像实施伪迹减少，其减少了相应测量图像中基于不对焦设置的杂质120的相应伪迹121、122。那么可以在实施用于所有测量图像的伪迹减少之后，接着进行对测量图像的组合，以获得具有相位对比的结果图像。

为了特别精确地实施基于软件的伪迹减少，会是可能的是：除了测量图像(基于其确定结果图像)还考虑参考图像，这些参考图像与参考照明方向相关联。由此可以加宽伪迹减少的信息基础。

图9示出关于参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443的方面。在图9的实例中示出：可以如何为与不同测量照明方向111-114相关联的不同测量图像操控照明模块180，该照明模块用于分别从三个对应的参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443照明物体。那么可以为每个参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443操控检测器101，以便检测物体的附属的参考图像。在此例如将测量照明方向111对应于参考照明方向411-413。在此例如将测量照明方向112对应于参考照明方向421-423。在此例如将测量照明方向113对应于参考照明方向431-433。在此例如将测量照明方向114对应于参考照明方向441-443。

从图9可以看出：参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443分别围绕相应的测量照明方向111-114分组，然而其中所述参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443不同于所述测量照明方向111-114。特别地，测量照明方向111-114和对应的参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443相应于照明模块180的彼此最近的光源182。由此可以实现的是：对应于一个测量照明方向111-114的不同参考照明方向411-413、421-423、431-433、441-443彼此围成的平均角小于不同测量照明方向111-114彼此围成的平均角。

图10示出关于在参考照明方向411、412与测量照明方向111-114之间的角451、452的方面。特别地，图10是图9所示情况的透视图，其中出于一目了然的原因在图10中没有示出所有的参考照明方向。

图10示出角452，测量照明方向111与参考照明方向411围成该角。从图10中可见：这个角452显著小于由测量照明方向111与测量照明方向112围成的角451。相应的内容还适于在测量照明方向与参考照明方向411-413之间的平均角。这样的情况成立是因为为不同的测量照明方向111-114使用照明模块180的不相邻的光源182(参见图9)，而为参考照明方向411-412使用照明模块180的光源182，该光源与关联于相应的测量照明方向111的相应光源最近。

图11示出关于数码伪迹减少的方面。在图11的实例中，伪迹减少基于参考照明方向411的使用，该参考照明方向对应于相应的参考图像551。图11还示出附属的测量图像501。不同的图像501、551映射物体125并且此外包括伪迹121。此外，所述图像501、551包括背景(图11中对角线地条纹状示出)。伪迹减少的目的在于：抑制伪迹121，然而尽可能加强物体125和背景。

由测量图像501与附属的参考图像551的对比可见：伪迹121显著改变了其位置，而物体125基本上保持位置不变。发生这种情况是因为附属的杂质120(图11中未示出)不对焦地设置在光学设备100的焦平面109之外并且由此使对通过用于将杂质120映射为伪迹121的在参考照明方向411与测量照明方向111之间的角对位置改变的影响特别强(对比等式1)。因为物体125设置在焦平面109中，所以该物体在测量图像501与参考图像551之间不具有位置改变或者不具有显著的位置改变(对比等式1)；在此应理解的是：对沿深度方向(即平行于光路)延伸的物体125而言、特别是对物体125的不对焦设置的区域而言，在测量图像111与参考图像411之间也可以存在一定的位置改变。因此原则上应致力于的是：将在参考照明方向411与测量照明方向111之间的角452设计得较小，以便将关于物体125的这个位置改变设计得尽可能小。

在图11的实例中进行为了获得修正图像563而对测量图像501与对应的参考图像551的组合。在图11的实例中通过从测量图像501中减去参考图像551来完成组合。那么在图11的实例中修正图像563具有用于伪迹121的负对比度(图11中用黑色示出)和正对比度(图11中用白色示出)，其中，负对比度与伪迹在测量图像501中的位置相关联，并且正对比度与伪迹121在参考图像551中的位置相关联。此外，在修正图像563中隐约存在物体125，这是因为可以存在如上所述的物体125在测量图像501与参考图像551之间的小的位置改变。相应的内容适用于背景。然而物体125的和背景的强度剧烈减小。

然后为修正图像563使用图像分割；该图像分割在此基于强度阈值。基于图像分割可以在修正图像564中获得隔离的伪迹区域，该伪迹区域包含伪迹121。然后可以通过重新从测量图像501中减去修正图像564的伪迹区域来从测量图像501中去除伪迹121，以便获得经修正的测量图像502。

在图11的实例中，杂质120是吸光材料，因此伪迹121在测量图像501和参考图像551中以负对比度显示。在其它实例中还可能的是：杂质是漫射材料，因而伪迹在相应的测量图像和参考图像中以正对比度显现。

在一些实例中也可能的是：杂质120既包括吸光材料也包括漫射材料。这样的实例例如关于图12示出。图12示出关于数码伪迹减少的方面。

图12的情况基本上与图11的情况相符，然而其中采用两个参考图像551、552而不是一个唯一的参考图像，这两个参考图像在相应不同的参考照明方向411、412中检测到。通过采用较大数量的参考照明方向411、412或者较大数量的参考图像551、552会是可能的是：即使在存在相应于漫射材料和吸光材料的伪迹121的情况下也实施特别准确的伪迹减少。

详细地说，通过在测量图像501与参考图像551之间取差值来获得修正图像563-1。通过在测量图像501与参考图像552之间取差值来获得修正图像563-2。修正图像564-1和565-1分别通过对涉及正的强度阈值和负的强度阈值的修正图像563-1的图像分割而获得。修正图像564-2和565-2分别通过对涉及正强度阈值和负强度阈值的修正图像563-2的图像分割而获得。修正图像564-1、564-2、565-1、565-2因此限定隔离的伪迹区域，这些伪迹区域相应于不同的伪迹121。在此，接着基于修正图像564-2和565-2的伪迹区域对修正图像564-1和565-1的不同伪迹区域进行修正(或反过来)，以便获得修正图像566和567。详细地说，通过使用对修正图像565-1和565-2进行基于正强度阈值的另外的图像分割生成修正图像566。通过使用对修正图像564-1和564-2进行基于负强度阈值的另外的图像分割生成修正图像567。

由此可能的是：在测量图像501中确定伪迹121，这些伪迹分别对应于吸光材料(修正图像566)和漫射材料(修正图像567)。可以利用这一点来通过测量图像501与修正图像566和567的组合生成经修正的测量图像502。

图13示出关于参考照明方向411-418的次序499的方面。参考照明方向411-418对应于测量照明方向111(在图13中为了一目了然而没有示出对于测量照明方向112-114的参考照明方向)。由图13可见，关于参考照明方向411-418的位置顺序限定次序499。所述次序499的相邻元素因此相应于相邻的参考照明方向411-418。在此原则上无关紧要的是：处理所述次序499以及检测相应的参考图像的时间顺序相应于所述次序499的位置顺序。

图14示出不同的参考图像551-558，这些参考图像相应于所述次序499的参考照明方向411-418。由图14可见：由于位置顺序，在不同的参考图像551-558中存在伪迹121的系统性运动。可能的是：将伪迹121运动识别为相应的次序499在参考图像551-558中的函数。那么会是可能的是：基于所识别的伪迹运动来实施伪迹减少。例如可能的是：在所识别的伪迹121运动中，由测量图像501可以算出伪迹121。为此会是可能的是：基于所识别的伪迹121运动将测量图像501至少与对应的参考图像551-558组合。

在此可以将不同的技术用于识别伪迹121在次序499中的运动。例如可以采用图像分割技术和/或边缘检测技术。也可以采用最优化技术。相应的用于识别运动的技术例如由上述XUE T.等的文章已知。

图15是示例性方法的流程图。在此在步骤1001和1002中分别对照明模块180和检测器101进行操控，以便为不同的测量照明方向111-114分别检测附属的测量图像501。在此可能的是：为每个测量图像501执行一个以上的照明方向：为此例如可以在1001中如下地对照明模块1001进行操控，即，激活一个以上的光源182。

在1003中检查是否需要另外的测量图像501；如果是，那么重新实施步骤1001和1002。例如可以在1003考虑是否应实施相位对比成像，如果是，应采用哪种类型的相位对比成像。按照相位对比成像的类型，例如可能需要不同数量的测量图像501。

如果在步骤1003中确定不需要另外的测量图像501，那么在步骤1004中为每个之前在不同重复的步骤1002中检测的测量图像501实施伪迹减少，以便分别获得一个经修正的测量图像502。

那么在步骤1005中将伪迹已减少的测量图像502彼此组合，以便获得结果图像。该结果图像可以可选地具有相位对比度。

在不同的实例中可能的是：在步骤1004中多次、即多次重复地实施伪迹减少。例如可能的是：分别在多个重复中产生一个伪迹已减少的测量图像502。例如可以多次重复地实施以上针对图11和12所述的操作，以便分别实现改进的伪迹减少。

步骤1004例如也可以在步骤1003前实施，也就是说分别为之前检测的测量图像实施。

为了实施步骤1004中的伪迹减少，可以使用不同的技术。例如会是可能的是：基于一个或多个参考图像551、552来确定修正图像，该修正图像表明在相关联的测量图像501中的伪迹121；为此例如可以实施图像分割，如之前针对图11和图12所阐述的那样。可选地或补充地，还可能的是：检测参考图像551-558的次序499并且识别伪迹121按照次序499的运动。然后可以基于所识别的运动来实施伪迹减少。在这样的技术中，在任何情况下都检测一个或多个参考图像551-558。

图16是根据不同实例的方法的流程图。图16示出关于检测一个或多个参考图像551-558的方面。

在此首先在步骤1011中为当前的测量照明方向111或者为当前的测量图像501选择一个或多个参考照明方向411-418。

然后在步骤1012和1013中对照明模块180和检测器101进行时间同步的操控，以便分别为一个当前的参考照明方向411-418检测一个附属的参考图像551-558。在步骤1014中检查是否必须检测另外的参考图像551-558；如果是，那么重新实施步骤1012和1013。

在一些实例中，可以为每个参考图像551-558执行一个唯一的参考照明方向411-418。然而在其它实例中也可能的是：为至少一些参考图像551-558对应一个以上的参考照明方向411-418。为此例如可以在1012中如下地操控照明模块1001，即，激活一个以上的光源182。

在步骤1015中检查是否需要为另一个测量图像501检测一个或多个参考图像。如果是，那么重新实施步骤1011-1014。

用于检测参考图像551-558的步骤1011-1015例如可以在检测不同的测量图像502之前或之后、也就是说在实施步骤1001和1002之前或之后实施。也可能的是：对参考图像551-558的检测与对测量图像502的检测在时间上重叠地进行。这特别是在随时间发生改变的试样物体中是值得追求的，以便避免运动伪迹。

图17示出关于结果图像601的方面，所述结果图像基于不同测量图像的组合而获得，这些测量图像在之前基于如针对图12在前文中描述的那样对伪迹减少的一个或多个重复而得到修正。为了比较还示出未经修正的结果图像601A。由图17可见：对于较大数量的重复，伪迹减少的质量提升。然而随着对伪迹减少的重复就可以实现对伪迹123的显著抑制。

总结而言，对上述技术进行描述，以便在选择角度的照明中以多个离散设置的光源实施伪迹减少。所述技术基于以下认识：在选择角度的照明中，不对焦设置的杂质增强至膨胀的伪迹，这些伪迹具有图案，该图案相应于结构化的照明瞳孔。

虽然详细地通过优选实施例进一步示出和描述本发明，但是本发明不受公开的实例限制并且本领域技术人员可以从其中导出其它变型，而不偏离本发明的保护范围。

例如对关于相位对比成像的前述不同实例进行了描述。然而可能的是：也将在此描述的技术例如应用在传统的明视场成像中，在该明视场成像中使用结构化的照明。在此在明视场成像中可以是值得追求的是：将相应照明模块的尽可能多的或所有光源激活，以便由此实现从不同的空间方向对物体的均匀照明。

此外还对上述不同实例进行了描述，在这些实例中分别为一个唯一的测量照明方向对应不同的测量图像。然而在其它实例中也可能的是：为一个以上的各个测量照明方向例如两个、三个或更多个测量照明方向对应不同的测量图像。在这样的情况下也可以将此处描述的技术用于伪迹修正。

附图标记列表

111-114 照明方向

100 光学设备

101 检测器

102 试样保持器

103 计算单元

105 位置改变

108 光轴

109 焦平面

111A 角

111B 角

120 杂质

121 伪迹

122 伪迹

123 伪迹

125 物体

180 照明模块

181 载体

182 光源

185 映射光学系统

215 照明场

217-2 照明场的宽度

217-1 照明场的宽度

300 滤光镜

451 角

452 角

501 测量图像

502 经修正的测量图像

566 修正图像

567 修正图像

601 结果图像

601A 结果图像

411-418 照明方向

421-423 照明方向

431-433 照明方向

441-443 照明方向

551-558 参考图像

565-1，565-2 修正图像

563,563-1,563-2 修正图像

564,564-1,564-2 修正图像

1001-1005 步骤

1011-1015 步骤

Claims (12)

1.一种用于获得结果图像的方法，该方法包括：

对光学设备(100)的照明模块(180)进行操控，并且所述照明模块具有用于由多个测量照明方向(111-114)照明物体(125)的多个光源(182)，

对所述光学设备(100)的检测器(101)进行操控，所述检测器用于检测所述物体(125)的测量图像(501，502)，其中，将所述测量图像(501，502)对应于所述测量照明方向(111-114)，

对于每个测量图像(501，502)：实施伪迹减少，其减少了相应的测量图像(501，502)中的基于不对焦设置的杂质(120)的伪迹(121-123)，

在实施伪迹减少之后对于所有的测量图像(501，502)：将这些测量图像(501，502)组合以获得结果图像(601)其中，所述方法此外还包括：

对于每个测量图像(501，502)：对照明模块(180)进行操控，以由至少一个对应的参考照明方向(411-413，421-423，431-433)照明物体(125)，

对于每个参考照明方向(411-413，421-423，431-433)：对检测器(101)进行操控，以检测所述物体(125)的参考图像(551-558)，

在实施伪迹减少时，对于每个测量图像(501，502)：将相应的测量图像(501，502)与至少一个对应的参考图像(551-558)组合，以获得至少一个修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)，所述修正图像表明伪迹(121-123),

其特征在于：所述杂质(120)包括漫射材料和吸光材料，

其中，为每个测量图像(501，502)对所述照明模块(180)进行操控，以由至少两个对应的参考照明方向(411-413，421-423，431-433)照明所述物体(125)，

其中，所述方法此外还包括：

在实施伪迹减少时，对于每个修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)：基于另外的修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)的伪迹区域对相应的伪迹区域进行修正。

2.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，所述方法此外还包括：

在实施伪迹减少时，对于每个修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)：使用基于强度阈值的图像分割以在所述修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)中获得隔离的伪迹区域，该伪迹区域包含伪迹(121-123)，

在实施伪迹减少时，对于每个测量图像(501，502)：基于伪迹区域去除伪迹。

3.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，所述方法此外还包括：

对于每个测量图像(501，502)：对所述照明模块(180)进行操控，以由对应次序(499)的参考照明方向(411-413，421-423，431-433)照明所述物体(125)，

对于每个参考照明方向(411-413，421-423，431-433)：对所述检测器(101)进行操控，以检测所述物体(125)的一个参考图像(551-558)，

在实施伪迹减少时，对于每个测量图像(501，502)：识别伪迹运动，其作为对应的参考图像(551-558)中的相应次序(499)的参考照明方向(411-413，421-423，431-433)的函数，并且其中相应的伪迹减少基于伪迹的相应识别的运动。

4.根据权利要求3所述的用于获得结果图像的方法，所述方法此外还包括：

在实施伪迹减少时，对于每个测量图像(501，502)：基于所识别的伪迹运动将相应的测量图像(501，502)与对应的参考图像(551-558)中的至少一个组合。

5.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，

其中，对应于一个选出的测量图像(501，502)的至少一个测量照明方向(111-114)与其余的测量照明方向(111-114)围成第一平均角，

其中，对应于选择出的测量图像(501，502)的至少一个测量照明方向(111-114)与对应的至少一个参考照明方向(411-413，421-423，431-433)围成第二平均角，该第二平均角小于所述第一平均角。

6.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，

其中，对应于选出的测量图像(501，502)的至少一个测量照明方向(111-114)与对应的至少一个参考照明方向(411-413，421-423，431-433)相应于所述照明模块(180)的彼此最近的光源(182)。

7.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，

其中，所述参考照明方向(411-413，421-423，431-433)至少部分地不同于所述测量照明方向(111-114)。

8.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，所述方法此外还包括：

对光学设备(100)的试样保持器(102)进行操控，该试样保持器设置为，将所述物体(125)固定在光学设备(100)的光路中，以便对该物体(125)进行对焦。

9.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，

其中，为每个测量图像(501，502)多次重复地实施伪迹减少。

10.根据权利要求1所述的用于获得结果图像的方法，

其中，实时进行伪迹减少的实施。

11.一种光学设备(100)，其包括：

试样保持器(102)，该试样保持器设置为，将物体(125)固定在所述光学设备(100)的光路中，

照明模块(180)，该照明模块包括多个光源(182)并且设置为，通过运行所述光源(182)来由多个照明方向照明所述物体(125)，

检测器(101)，该检测器设置在所述光学设备(100)的光路中，

计算单元(103)，该计算单元设置为，对所述照明模块(180)进行操控，以由多个测量照明方向(111-114)照明物体(125)，

其中，所述计算单元(103)此外设置为，对检测器(101)进行操控，以检测所述物体(125)的测量图像(501，502)，其中，所述测量图像(501，502)对应于所述测量照明方向(111-114)，

其中，所述计算单元(103)此外对于每个测量图像(501，502)设置为，实施伪迹减少，其减少了相应测量图像(501，502)中的基于不对焦设置的杂质(120)的伪迹(121-123)，

其中，所述计算单元(103)此外设置为，在为所有测量图像(501，502)实施伪迹减少之后将所述测量图像(501，502)组合，以获得结果图像(601)，

所述光学设备设置为实施以下的方法步骤：

对于每个测量图像(501，502)：对照明模块(180)进行操控，以由至少一个对应的参考照明方向(411-413，421-423，431-433)照明物体(125)，

对于每个参考照明方向(411-413，421-423，431-433)：对检测器(101)进行操控，以检测所述物体(125)的参考图像(551-558)，

在实施伪迹减少时，对于每个测量图像(501，502)：将相应的测量图像(501，502)与至少一个对应的参考图像(551-558)组合，以获得至少一个修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)，所述修正图像表明伪迹(121-123),

其特征在于：所述杂质(120)包括漫射材料和吸光材料，

其中，为每个测量图像(501，502)对所述照明模块(180)进行操控，以由至少两个对应的参考照明方向(411-413，421-423，431-433)照明所述物体(125)，

其中，所述光学设备还实施以下的方法步骤：

在实施伪迹减少时，对于每个修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)：基于另外的修正图像(563，563-1，563-2，564，564-1，564-2，565-1，565-2，566，567)的伪迹区域对相应的伪迹区域进行修正。

12.根据权利要求11所述的光学设备(100)，

其中，所述光学设备(100)设置为，实施根据权利要求1至10之一所述的用于获得结果图像的方法。

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