CN110140129B - 使用双光学路径和单成像传感器的低分辨率载片成像和载片标签成像以及高分辨率载片成像 - Google Patents

Abstract

一种数字病理成像设备，包括与第一光学路径和第二光学路径光学耦合的单个线扫描照相机传感器。在第一实施方案中，在单载物台移动期间同时使用透射模式照射和倾斜模式照射，从而通过所述第一光学路径捕获载片的整个样本区域和整个标签区域的低分辨率微距图像。在第二实施方案中，在第一载物台移动期间使用透射模式照射，从而通过所述第一光学路径捕获至少整个所述样本区域的低分辨率微距图像，并且在第二载物台移动期间使用倾斜模式照射，从而通过所述第一光学路径捕获至少整个所述标签区域的低分辨率微距图像。

Description

使用双光学路径和单成像传感器的低分辨率载片成像和载片 标签成像以及高分辨率载片成像

背景技术

技术领域

本发明整体涉及数字成像系统，并且更特别地，涉及使用线扫描照相机的数字病理成像系统。

相关技术

常规的载玻片通常具有包含生物样品的样品区域和包含条形码(例如，一维条形码、QR码、二维条形码等)或包含印刷或手写标签的单独标签区域。在自动全载片成像(WSI)扫描设备中，通常使用来自载玻片下方的照射来在第一放大倍数下扫描载玻片的整个样品区域的低分辨率微距图像，并且随后使用所得低分辨率数字图像(在本文中称为“微距图像”)来识别载片上的样品区域，并提供载片上的样品的缩略图像。单独地(在之前或之后)，通常使用来自玻璃上方的照射来在第二放大倍数下扫描载玻片的整个标签区域，使得可识别样品的数字载片图像以用于跟踪和盘点。通常使用光学路径扫描低分辨率微距图像和标签图像，所述光学路径包括与区域扫描成像传感器光学耦合的低分辨率透镜。

在扫描微距图像和标签图像之后，通常使用来自载玻片下方或上方的照射(在落射的情况下)并且还使用单独的光学路径来在第三(高得多)放大倍数下扫描高分辨率WSI图像，所述单独的光学路径包括高分辨率透镜、高放大倍数光学器件和单独的高保真成像传感器。将从高分辨率扫描所得图像区块(在区域扫描的情况下)或图像条(在线扫描的情况下)一起组合成复合的全载片图像。需要多个区块或条来捕获高分辨率WSI的原因在于高保真成像传感器在高放大倍数下的有限视场(“FOV”)。

对另外的成像硬件、另外的扫描运动和另外的图像获取的需要增加了扫描设备的成本并增加了完成全载片成像扫描所需的总时间。因此，需要克服如上文所述的常规系统中所遇到的这些显著问题的系统和方法。

发明内容

在本公开中，提供了用于最小化在采用线扫描的扫描设备中生成微距图像和标签图像的硬件要求和处理时间的系统和方法。所公开扫描系统包括两个光学路径。第一光学路径包括低分辨率透镜、第一照射系统(来自下方的透射模式照射)和第二照射系统(来自上方的倾斜模式照射)。第二光学路径包括高分辨率透镜和至少第三照射系统(例如，透射模式)。光学路径中的每一个光学耦合到同一线扫描传感器。

有利地，第一光学路径用于使用第一照射系统和第二照射系统中的一者或两者在同一扫描运动期间且在同一放大倍数下扫描样本区域和标签区域的单个全载片图像。可以处理全载片图像以生成单独的微距图像和单独的标签图像。所得的微距图像和标签图像两者在功能上适合于它们的预期用途，即用于识别载片上的样品区域并提供载片上的样品的缩略图像(微距图像)，以及用于跟踪和盘点数字载片图像(标签图像)。第二光学路径用于在高放大倍数下进行高分辨率扫描。有利地，不需要对高保真度、高放大倍数的第二光学路径进行修改。

在第一实施方案中，在使用第一照射系统和第二照射系统两者照射载片的同时，载物台使用第一光学路径将样本移动穿过线传感器的FOV。有利地，根据第一光学路径中的透镜和任何其他光学器件，线传感器的FOV覆盖载片的样本区域的整个宽度。当载物台移动穿过线传感器的FOV时，在单连续载物台移动中捕获包括整个样本区域的全载片图像。类似地，线传感器的FOV覆盖载片的标签区域的整个宽度，因此在单载物台移动中捕获的全载片图像也包括整个标签区域。有利地，可以处理全载片图像以生成整个标记区域和整个样品区域的单独图像。

在于单载物台移动(即，单个条)中进行全载片图像的图像捕获期间，以单组参数配置线扫描照相机，并且基于线扫描照相机配置参数优化第一照射系统和第二照射系统的强度以获得其相关联图像的最佳图像质量。有利地，在载片的样本区域部分的图像捕获期间，透射模式照射系统支配光学路径，使得样本区域的所得图像不受来自倾斜模式照射系统的光的存在影响。另外，在载片的标签区域部分的图像捕获期间，来自透射模式照射系统的光被不透明的标签阻挡，使得标签区域的所得图像不受来自透射模式照射系统的光的存在影响。在蚀刻标签的情况下，透射模式照射将支配对标签区域的成像。

在第二实施方案中，使用双向扫描来在第一方向上的第一载物台移动中扫描载玻片，以及在第二方向上的第二载物台移动中扫描载玻片。在于第一方向上进行扫描期间，使用第一照射系统，并且以第一组参数配置线扫描照相机。在于第二(相反)方向上进行扫描期间，使用第二照射系统，并且以第二组参数配置线扫描照相机。例如，首先以第一组参数配置线扫描照相机，并且载物台相对于线扫描照相机的FOV在第一方向上移动载片，并且使用第一照射系统照射载片。在于第一方向上移动并由第一照射系统照射期间捕获第一全载片图像。随后，以第二组参数重新配置线扫描照相机，并且载物台相对于线扫描照相机的FOV在第二方向(例如，与第一方向相反)上移动载片，并且使用第二照射系统照射载片。在于第二方向上移动并由第二照射系统照射期间捕获第二全载片图像。将第一全载片图像与第二全载片图像组合以生成包括样本区域和标签区域两者的最终全载片图像。有利地，可以处理第一全载片图像和第二全载片图像以生成整个标签区域的单独图像和整个样品区域的单独图像。

将这种新方法与使用面照相机的传统步进快照方法(step-and-snap method)区分开的、与使用线扫描照相机进行的单载物台移动或双载物台移动低分辨率图像扫描相关联的主要优点有两个：速度和图像分辨率。例如，相较于使用面照相机需要四至五秒的五百万像素分辨率的全载片图像，以7,500Hz线速率运行的4k线扫描照相机在一至两秒内提供三千两百万像素分辨率的全载片图像。

在查看以下详细描述和附图之后，本发明的其他特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加易于理解。

附图说明

将通过查看以下详细描述和附图来理解本发明的结构和操作，在附图中，相似附图标号指代相似部分，并且在附图中：

图1A是示出根据本发明实施方案的示例性载玻片的框图。

图1B是示出根据本发明实施方案的用于对载片进行组合的微距成像和标签成像的示例性系统的框图。

图2A是示出根据本发明实施方案的示例性单线彩色线扫描传感器的框图。

图2B是示出根据本发明实施方案的示例性双线彩色线扫描传感器的框图。

图2C是示出根据本发明实施方案的示例性三线彩色线扫描传感器的框图。

图2D是示出根据本发明实施方案的示例性彩色线扫描传感器的框图。

图3是示出根据本发明实施方案的用于对载片进行组合的微距成像和标签成像的示例性系统的框图。

图4是示出根据本发明实施方案的用于对载片进行组合的微距成像和标签成像的替代示例性系统的框图。

图5A是示出根据本发明实施方案的用于使用同一线扫描照相机进行组合的低分辨率成像和高分辨率成像的示例性过程的流程图；

图5B是示出根据本发明实施方案的用于使用同一线扫描照相机进行组合的双向低分辨率成像和高分辨率成像的替代示例性过程的流程图；

图6是示出根据本发明实施方案的用于使用同一线扫描照相机进行组合的低分辨率成像和高分辨率成像的替代示例性过程的流程图；

图7A是示出可结合本文所述的各种实施方案使用的示例性处理器使能设备550的框图；

图7B是示出具有单个线性阵列的示例性线扫描照相机的框图。

图7C是示出具有三个线性阵列的示例性线扫描照相机的框图；并且

图7D是示出具有多个线性阵列的示例性线扫描照相机的框图。

具体实施方式

本文公开的某些实施方案提供用于生成载片的全载片图像，所述全载片图像包括载片的样本区域和载片的标签区域两者。可处理所得全载片图像以生成载片的样本区域和载片的标签区域的单独图像。例如，本文公开的一种方法允许在单载物台移动中扫描全载片图像，其中所得全载片图像包括整个样本区域和整个标签区域。在于单载物台移动中扫描全载片图像时，载玻片同时受到来自透射模式照射系统和倾斜模式照射系统的照射。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员将明白如何在各种替代实施方案和替代应用中实现本发明。然而，尽管本文将描述本发明的各种实施方案，但是应当理解，这些实施方案仅以举例而非限制的方式呈现。如此，这对各种替代实施方案的详细描述不应当被解释为限制如所附权利要求中阐述的本发明的范围或广度。

图1A是示出根据本发明实施方案的示例性载玻片20的框图。在所示实施方案中，载玻片包括具有条形码标签23的标签区域22以及样品区域24。样品区域被配置来支撑显微镜样本(在本文中也称为样品)。载玻片20适用于与数字病理系统一起使用，所述数字病理系统可包括数字病理成像设备，所述数字病理成像设备被配置来扫描载玻片20以生成载玻片20、包括标签区域22和样本区域24的数字图像。

图1B是示出根据本发明实施方案的用于对载片进行组合的微距成像和标签成像的示例性系统10的框图。在所示实施方案中，系统10包括线扫描照相机50，所述线扫描照相机50与成像光学器件55光学耦合以限定光学路径，使得线扫描照相机50具有载玻片60的一部分的视场。载片60包括样本65定位在其内的样品区域64以及标签63定位在其内的标签区域62。系统10包括两个照射系统：(1)被配置用于透射模式照射的第一照射系统70；以及(2)被配置用于倾斜模式照射的第二照射系统80。第一照射系统70将光传输通过载玻片60和样品而进入成像光学系统55中并到达线扫描照相机50上。在一个实施方案中，第一透射照射系统70用于捕获样本区域64的微距图像。第二照射系统80将光以一定角度传输到载玻片60的面向成像光学器件55的顶表面上。在一个实施方案中，第二倾斜照射系统80用于捕获标签区域62的微距图像。

系统10被配置来在单载物台移动中相对于线扫描照相机50的视场移动载片60并且捕获载片60的全载片图像30。所得全载片图像30包括描绘载片60的整个标签区域62的标签区域36，并且所得全载片图像30包括描绘载片60的整个样本区域64的样本区域38。

图2A是示出根据本发明实施方案的示例性单线彩色线扫描传感器90的框图。所示线扫描传感器90可用于单向扫描和双向扫描两者。有利地，当线扫描传感器90用于双向扫描时，线扫描传感器90在支撑样本的载物台在第一方向上的移动与支撑样本的载物台在(与第一方向相反的)第二方向上的移动之间不需要重新配置。

图2B是示出根据本发明实施方案的示例性双线彩色线扫描传感器92的框图。所示线扫描传感器92可用于单向扫描和双向扫描两者。在一个实施方案中，当线扫描传感器92用于双向扫描时，线扫描传感器92在支撑样本的载物台在第一方向上的移动与支撑样本的载物台在(与第一方向相反的)第二方向上的移动之间被重新配置。

图2C是示出根据本发明实施方案的示例性三线彩色线扫描传感器94的框图。所示线扫描传感器94可用于单向扫描和双向扫描两者。在一个实施方案中，当线扫描传感器94用于双向扫描时，线扫描传感器94在支撑样本的载物台在第一方向上的移动与支撑样本的载物台在(与第一方向相反的)第二方向上的移动之间被重新配置。

图2D是示出根据本发明实施方案的示例性彩色线扫描传感器96的框图。所示线扫描传感器96可用于单向扫描和双向扫描两者。有利地，当线扫描传感器96用于双向扫描时，线扫描传感器90在支撑样本的载物台在第一方向上的移动与支撑样本的载物台在(与第一方向相反的)第二方向上的移动之间不需要重新配置。

图3是示出根据本发明实施方案的用于对载片进行组合的微距成像和标签成像的示例性系统100的框图。应当注意，微距成像和标签成像在本文中均可称为低分辨率成像。在所示实施方案中，系统100包括线扫描照相机105，所述线扫描照相机105与微距透镜155和镜子160光学耦合以限定第一光学路径165，使得线扫描照相机105具有可通过移动扫描载物台(未示出)瞄准在载片120的任何部分上的视场。载物台支撑载玻片120，载玻片120又支撑样本125。载玻片120还具有标签130。

第一光学路径可由包括微距灯140的第一照射系统照射，所述微距灯140被配置用于透射模式照射。第一光学路径165还可由包括标签灯145的第二照射系统照射，所述标签灯145被配置用于倾斜模式照射。有利地，在一个实施方案中，第一光学路径165可同时地由第一照射系统通过微距灯140并由第二照射系统通过标签灯145照射。

扫描照相机的线扫描照相机105还与物镜110光学耦合以限定第二光学路径115，使得线扫描照相机105具有载片120的视场。第二光学路径115由包括聚光器135的第三照射系统照射，所述聚光器135被配置用于透射模式照射。第二光学路径115用于通过物镜110进行高分辨率成像和高放大倍数成像。

在操作中，当载玻片120装载到扫描载物台上时，扫描载物台将载玻片120在第二光学路径115中相对于物镜110移动到扫描位置中。在一个实施方案中，当将载玻片在第二光学路径115中相对于物镜110进行定位时，系统100首先使扫描载物台根据第一光学路径165将载玻片120移动到线扫描照相机104的视场下面。载玻片相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第一方向上的此第一移动可产生整个载玻片120的全载片图像。可替代地，载玻片相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第一方向上的第一移动可产生载玻片120的仅第一部分的全载片图像。

在此实施方案中，第一光学路径115和第二光学路径165的取向要求使载玻片120经历载玻片120相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第二方向上的第二移动，以便将载玻片在第二光学路径115中相对于物镜110进行定位。因此，载玻片120相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第二方向上的此第二移动可产生整个载玻片120的第二全载片图像，或者可产生载玻片120的仅第二部分的全载片图像。

图4是示出根据本发明实施方案的用于对载片进行组合的微距成像和标签成像的替代示例性系统102的框图。在所示实施方案中，系统102包括线扫描照相机105，所述线扫描照相机105与微距透镜155和镜子160光学耦合以限定第一光学路径165，使得线扫描照相机105具有可通过移动扫描载物台(未示出)瞄准在载片120的任何部分上的视场。载物台支撑载玻片120，载玻片120又支撑样本125。载玻片120还具有标签130。

第一光学路径可由包括微距灯140的第一照射系统照射，所述微距灯140被配置用于透射模式照射。第一光学路径165还可由包括标签灯145的第二照射系统照射，所述标签灯145被配置用于倾斜模式照射。有利地，在一个实施方案中，第一光学路径165可同时地由第一照射系统通过微距灯140并由第二照射系统通过标签灯145照射。

扫描照相机的线扫描照相机105还与物镜110光学耦合以限定第二光学路径115，使得线扫描照相机105具有载片120的视场。第二光学路径115由包括聚光器135的第三照射系统照射，所述聚光器135被配置用于透射模式照射。第二光学路径115用于通过物镜110进行高分辨率成像和高放大倍数成像。

在操作中，当载玻片120装载到扫描载物台上时，扫描载物台将载玻片120在第二光学路径115中相对于物镜110移动到扫描位置中。在一个实施方案中，当将载玻片在第二光学路径115中相对于物镜110进行定位时，系统100首先使扫描载物台根据第一光学路径165将载玻片120移动到线扫描照相机104的视场下面。载玻片相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第一方向上的此第一移动可产生整个载玻片120的全载片图像。可替代地，载玻片相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第一方向上的第一移动可产生载玻片120的仅第一部分的全载片图像。

在此实施方案中，第一光学路径115和第二光学路径165的取向要求接着将载玻片120在第二光学路径115中相对于物镜110递送到扫描位置以用于进一步处理(例如，高分辨率、高放大倍数扫描)。在进一步处理之后，使载玻片120经历载玻片120相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第二方向上的第二移动，之后将载玻片120从扫描载物台卸载。因此，载玻片120相对于线扫描照相机105和第一光学路径165在第二方向上的此第二移动可产生整个载玻片120的第二全载片图像，或者可产生载玻片120的仅第二部分的全载片图像。

图5A是示出根据本发明实施方案的用于使用同一线扫描照相机进行组合的低分辨率成像和高分辨率成像的示例性过程的流程图。所示过程可例如由如图3至图4和图7A至图7D所描述的系统执行。在所示实施方案中，在步骤200中，所述系统初始地配置线扫描照相机以用于通过具有微距透镜的第一光学路径进行低分辨率成像。接着，在步骤205中，打开第一照射系统和第二照射系统，使得在由线扫描照相机和微距透镜限定的光学路径中存在透射模式和倾斜模式照射。接着，在步骤210中，相对于线扫描照相机通过微距透镜的视场以第一速度(例如，相对高的速度)移动支撑载片的载物台，以捕获整个载玻片(或基本上整个载玻片)的全载片图像，如步骤215中所示。所得全载片图像包括载玻片的整个标记区域和载玻片的整个样本区域的图像。之后，可处理全载片图像以生成仅包括整个标签区域(或其一部分)的图像的标签图像并生成仅包括整个样本区域(或其一部分)的图像的样本图像。保存标签区域的标签图像和样本区域的微距图像，如步骤220中所示。

在完成低分辨率图像获取之后，在步骤225中关闭第一照射系统和第二照射系统，并且在步骤230中重新配置线扫描照相机以用于高分辨率成像。接着，在步骤235中，打开第三照射系统(高分辨率成像照射)，并且在步骤240中相对于线扫描照相机的视场以第二速度(例如，与低分辨率成像相比相对较低的速度)重复移动载玻片。在步骤245中，所述系统捕获载玻片的样品区域的多个图像条。将条组合在一起并作为整个样本区域的连续图像进行存储，如步骤250中所示。在完成高分辨率图像获取之后，在步骤255中关闭第三照射系统，并且在步骤260中以高速将载片从载物台卸载。

图5B是示出根据本发明实施方案的用于使用同一线扫描照相机进行组合的双向低分辨率成像和高分辨率成像的替代示例性过程的流程图。所示过程可例如由如图3至图4和图7A至图7D所描述的系统执行。在所示实施方案中，在步骤300中，所述系统初始地配置线扫描照相机以用于通过具有微距透镜的第一光学路径进行低分辨率成像。接着，在步骤305中，打开第一照射系统，使得在由线扫描照相机和微距透镜限定的光学路径中存在透射模式照射。接着，在步骤310中，相对于线扫描照相机通过微距透镜的视场以第一速度(例如，相对高的速度)移动载片，以捕获整个载玻片(或基本上整个载玻片)的全载片图像，然后关闭第一照射系统，如步骤315中所示。接着，在步骤320中，根据所使用线传感器的类型，任选地将线扫描照相机重新配置用于在相反方向上进行双向扫描。

接着，在步骤325中，打开第二照射系统，使得在由线扫描照相机和微距透镜限定的光学路径中存在倾斜模式照射。接着，在步骤330中，相对于线扫描照相机通过微距透镜的视场以第一速度移动载片，以捕获整个载玻片(或基本上整个载玻片)的第二全载片图像，然后关闭第二照射系统，如步骤335中所示。随后可处理第一全载片图像和第二全载片图像，以生成包括载玻片的整个标签区域的标签图像并生成包括载玻片的整个样本区域的样本图像，并且生成包括载玻片的整个标签区域和载玻片的整个样本区域两者的全载片图像。

在获取低分辨率图像之后，在步骤340中，所述系统重新配置线扫描照相机以用于进行高分辨率成像，并在步骤345中打开第三照射系统。然后，在步骤350中相对于线扫描照相机通过物镜的视场以第二速度(例如，与低分辨率成像相比相对较低的速度)重复移动载片，以捕获载片的样品区域的多个图像条。将高分辨率图像条组合在一起并作为整个样本区域的连续高分辨率图像进行存储。

图6是示出根据本发明实施方案的用于使用同一线扫描照相机进行组合的低分辨率成像和高分辨率成像的替代示例性过程的流程图。所示过程可例如由如先前在图3至图4和图7A至图7D所描述的系统执行。在所示实施方案中，在步骤400中，所述系统初始地配置线扫描照相机以用于通过具有微距透镜的第一光学路径进行透射模式低分辨率成像。接着，在步骤405中，打开第一照射系统，使得在由线扫描照相机和微距透镜限定的光学路径中存在透射模式照射。接着，在步骤410中，相对于线扫描照相机通过微距透镜的视场以第一速度(例如，相对高的速度)移动载片，以捕获整个载玻片(或基本上整个载玻片)的第一全载片图像，如步骤415中所示。在步骤420中，保存整个载玻片的第一全载片图像(即，微距图像)。

在完成在低分辨率下获取第一全载片图像之后，在步骤425中关闭第一照射系统，并且在步骤430中重新配置线扫描照相机以用于进行高分辨率成像。接着，在步骤435中打开第三照射系统，并且在步骤440中相对于线扫描照相机通过物镜的视场以第二速度(例如，与低分辨率成像相比相对较低的速度)重复移动载片，以捕获载片的样品区域的多个图像条，如步骤445中所示。在步骤450中将条组合在一起并作为整个样本区域的高分辨率连续图像进行存储和/或作为单独的图像条进行存储，然后在步骤455中关闭第三照射系统。

接着，在步骤460中，所述系统重新配置线扫描照相机以用于通过具有微距透镜的第一光学路径进行倾斜模式低分辨率成像。然后，在步骤465中，打开第二照射系统，使得在由线扫描照相机和微距透镜限定的光学路径中存在倾斜模式照射。接着，在步骤470中，相对于线扫描照相机通过微距透镜的视场以第一速度(例如，相对高的速度)移动载片，以捕获整个载玻片(或基本上整个载玻片)的第二全载片图像，如步骤475中所示。在步骤480中，保存第二全载片图像(即，标签图像)。随后可处理第一全载片图像和第二全载片图像，以生成包括载玻片的整个标签区域的标签图像并生成包括载玻片的整个样本区域的样本图像，并且生成包括载玻片的整个标签区域和载玻片的整个样本区域两者的全载片图像。最后，在步骤485中，关闭标签成像灯。

图7A是示出可结合本文所述的各种实施方案使用的示例性处理器使能设备550的框图。如本领域技术人员将理解的，也可使用设备550的替代形式。在所示实施方案中，设备550被呈现为数字成像设备(在本文中也称为扫描仪系统或扫描系统)，其包括：一个或多个处理器555；一个或多个存储器565；一个或多个运动控制器570；一个或多个接口系统575；一个或多个可移动载物台580，其各自支撑具有一个或多个样本590的一个或多个载玻片585；一个或多个照射系统595，其照射样本；一个或多个物镜600，其各自限定沿着光轴行进的光学路径605；一个或多个物镜定位器630；一个或多个任选的落射系统635(例如，包括在荧光扫描仪系统中)；一个或多个聚焦光学器件610；一个或多个线扫描照相机615和/或一个或多个面扫描照相机620，其中的每一个在样本590和/或载玻片585上限定分离的视场625。扫描仪系统550的各种元件通过一根或多根通信总线560通信联接。尽管扫描仪系统550的各种元件中的每一种可以有一个或多个，但是在以下描述中为了简化目的，除了需要以复数形式描述以传达适当信息时，都将以单数形式描述这些元件。

一个或多个处理器555可以包括，例如，能够并行处理指令的中央处理单元(“CPU”)和分离的图形处理单元(“GPU”)，或者一个或多个处理器555可以包括能够并行处理指令的多核处理器。还可以提供另外的分离处理器以控制特定部件或执行特定功能，诸如图像处理。例如，另外的处理器可以包括：用于管理数据输入的辅助处理器；用于执行浮点数学运算的辅助处理器；具有适合用于快速执行信号处理算法的架构的专用处理器(例如，数字信号处理器)；从属于主处理器的从处理器(例如，后端处理器)；用于控制线扫描照相机615、载物台580、物镜225和/或显示器(未示出)的另外的处理器。这类另外的处理器可以是分离的分立处理器或可以与处理器555集成。

存储器565存储可以由处理器555执行的程序的数据和指令。存储器565可以包括存储数据和指令的一个或多个易失性和持久性计算机可读存储介质，例如，随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、可移动存储驱动器等。处理器555被配置来执行存储在存储器565中的指令并且通过通信总线560与扫描仪系统550的各种元件通信，以执行扫描仪系统550的总体功能。

一根或多根通信总线560可以包括被配置来传达模拟电信号的通信总线560，并且可以包括被配置来传达数字数据的通信总线560。相应地，通过一根或多根通信总线560的来自处理器555、运动控制器570和/或接口系统575的通信可以包括电信号和数字数据两者。处理器555、运动控制器570和/或接口系统575还可以被配置来通过无线通信链路与扫描系统550的各种元件中的一个或多个通信。

运动控制系统570被配置来精确地控制并协调载物台580和物镜600的XYZ移动(例如，通过物镜定位器630)。运动控制系统570还被配置来控制扫描仪系统550中的任何其他移动部分的移动。例如，在荧光扫描仪实施方案中，运动控制系统570被配置来协调落射系统635中的光学滤波器等的移动。

接口系统575允许扫描仪系统550与其他系统和人类操作员对接。例如，接口系统575可以包括用户界面，以直接向操作员提供信息和/或允许来自操作员的直接输入。接口系统575还被配置来促进扫描系统550与直接连接的一个或多个外部设备(例如，打印机、可移动存储介质)或通过网络(未示出)连接到扫描仪系统550的外部设备(诸如，图像服务器系统、操作员站、用户站和管理服务器系统)之间的通信和数据传输。

照射系统595被配置来照射样本590的一部分。照射系统可以包括例如光源和照射光学器件。光源可以是具有凹面反射镜以最大化光输出并且具有KG-1滤波器以抑制热量的可变强度卤素光源。光源还可以是任何类型的弧光灯、激光器或其他光源。在一个实施方案中，照射系统595以透射模式照射样本590，使得线扫描照相机615和/或面扫描照相机620感测透射穿过样本590的光能。可替代地或组合地，照射系统595还可以被配置来以反射模式照射样本590，使得线扫描照相机615和/或面扫描照相机620感测从样本590反射的光能。总体而言，照射系统595被配置成适合用于以任何已知的光学显微镜模式询问显微镜样本590。

在一个实施方案中，扫描仪系统550任选地包括落射系统635以将扫描仪系统550优化用于荧光扫描。荧光扫描是对包括荧光分子的样本590的扫描，所述荧光分子是可以吸收特定波长的光(激发)的光子敏感分子。这些光子敏感分子还发射更高波长的光(发射)。因为这种光致发光现象的效率非常低，所以所发射光的量通常非常低。这种低量的发射光通常使用于对样本590进行扫描和数字化的常规技术(例如，透射模式显微镜法)受挫。有利地，在扫描仪系统550的任选的荧光扫描仪系统实施方案中，包括多个线性传感器阵列的线扫描照相机615(例如，时间延迟积分(“TDI”)线扫描照相机)的使用通过将样本590的同一区域暴露于线扫描照相机615的多个线性传感器阵列中的每一个来提高对线扫描照相机的光的灵敏度。这在用低发射光扫描微弱荧光样本时特别有用。

因此，在荧光扫描仪系统实施方案中，线扫描照相机615优选地是单色TDI线扫描照相机。有利地，单色图像在荧光显微镜法中是理想的，因为它们提供对来自样本上所存在的各种通道的实际信号的更准确表示。如本领域的技术人员将理解的，可以用发射不同波长的光的多种荧光染料来标记荧光样本590，所述荧光染料也称为“通道”。

此外，因为各种荧光样本的低端和高端信号电平呈现宽波长光谱以供线扫描照相机615感测，所以希望线扫描照相机615能够感测到的低端和高端信号电平的宽度类似。因此，在荧光扫描仪实施方案中，荧光扫描系统550中所使用的线扫描照相机615是单色10位64线性阵列TDI线扫描照相机。应注意，可以采用线扫描照相机615的各种各样的位深度来与扫描系统550的荧光扫描仪实施方案一起使用。

可移动载物台580被配置用于在处理器555或运动控制器570的控制下进行精确的XY移动。可移动载物台还可被配置用于在处理器555或运动控制器570的控制下在Z中移动。可移动载物台被配置来将样本定位于在由线扫描照相机615和/或面扫描照相机进行图像数据捕获期间所希望的位置中。可移动载物台还被配置来在扫描方向上将样本590加速到大体上恒定的速度，然后在由线扫描照相机615进行图像数据捕获期间维持所述大体上恒定的速度。在一个实施方案中，扫描仪系统550可以采用高精度且紧密协调的XY网格来帮助将样本590定位在可移动载物台580上。在一个实施方案中，可移动载物台580是在X轴和Y轴两者上采用高精度编码器的基于线性电动机的XY载物台。例如，可以在扫描方向上的轴上和垂直于扫描方向的方向上的轴上以及与扫描方向相同的平面上使用非常精确的纳米编码器。载物台还被配置来支撑样本590设置在其上的载玻片585。

样本590可以是可通过光学显微镜法询问的任何事物。例如，显微镜载玻片585经常用作样品的观察基底，所述样品包括组织和细胞、染色体、DNA、蛋白质、血液、骨髓、尿液、细菌、珠、活组织检查材料，或者死或活、着色或未着色、标记或未标记的任何其他类型的生物材料或物质。样本590还可以是沉积在任何类型的载片或其他基底上的任何类型的DNA或DNA相关材料(诸如，cDNA或RNA或蛋白质)的阵列，包括通常称为微阵列的任何和所有样本。样本590可以是微量滴定板，例如96孔板。样本590的其他实例包括：集成电路板、电泳记录、培养皿、膜、半导体材料、电子取证材料或加工件。

物镜600安装在物镜定位器630上，在一个实施实施方案中，物镜定位器630可以采用非常精确的线性电动机来沿着由物镜600限定的光轴移动物镜600。例如，物镜定位器630的线性电动机可以包括50纳米编码器。载物台580和物镜600在XYZ轴上的相对位置是在处理器555的控制下使用运动控制器570以闭环方式来协调和控制，处理器555采用存储器565来存储信息和指令，包括用于总体扫描系统550操作的计算机可执行的编程步骤。

在一个实施方案中，物镜600是具有与所希望的最高空间分辨率相对应的数值孔径的平场复消色差(“APO”)无限远校正物镜，其中物镜600适合用于透射模式照射显微镜法、反射模式照射显微镜法和/或落射模式荧光显微镜法(例如，Olympus 40X、0.75NA或20X、0.75NA)。有利地，物镜600能够针对色像差和球面像差进行校正。因为物镜600是无限远校正的，所以聚焦光学器件610可以在光学路径605中放置在物镜600上方的一定位置处，在所述位置处，穿过物镜的光束变成准直光束。聚焦光学器件610将由物镜600捕获的光学信号聚焦到线扫描照相机615和/或面扫描照相机620的光响应元件上，并且可以包括光学部件(诸如，滤波器、放大变换器透镜等)。与聚焦光学器件610组合的物镜600提供扫描系统550的总放大倍数。在一个实施方案中，聚焦光学器件610可以含有镜筒透镜和任选的2X放大变换器。有利地，2X放大变换器允许原本的20X物镜600以40X放大倍数扫描样本590。

线扫描照相机615包括至少一个图片元素(“像素”)线性阵列。线扫描照相机可以是单色或彩色的。彩色线扫描照相机通常具有至少三个线性阵列，而单色线扫描照相机可具有单个线性阵列或多个线性阵列。还可以使用任何类型的单数性阵列或复数线性阵列(无论是封装成照相机的一部分还是定制集成到成像电子模块中)。例如，还可以使用3线性阵列(“红-绿-蓝”或“RGB”)彩色线扫描照相机或96线性阵列单色TDI。TDI线扫描照相机通常通过以下方式来在输出信号中提供大体上更好的信噪比(“SNR”)：对来自样品的先前成像区域的强度数据进行求和，从而产生与积分级的数量的平方根成比例的SNR的增大。TDI线扫描照相机包括多个线性阵列，例如，TDI线扫描照相机可具有24、32、48、64、96个或甚至更多的线性阵列。扫描仪系统550还支持以各种各样的样式制造的线性阵列，所述样式包括：具有512个像素的一些阵列、具有1024个像素的一些阵列以及具有多达4096个像素的其他阵列。类似地，还可以在扫描仪系统550中使用具有各种各样的像素大小的线性阵列。对选择任何类型的线扫描照相机615的突出要求是：在对样本590进行数字图像捕获期间，可以使载物台580的运动与线扫描照相机615的线速率同步，使得载物台580可以相对于线扫描照相机615处于运动中。

由线扫描照相机615生成的图像数据存储在存储器565的一部分中，并且由处理器555处理以生成样本590的至少一部分的连续数字图像。连续数字图像可以由处理器555进一步处理，并且修订的连续数字图像也可以存储在存储器565中。

在具有两个或更多个线扫描照相机615的实施方案中，线扫描照相机615中的至少一个可以被配置成用作聚焦传感器，所述聚焦传感器与线扫描照相机中被配置成用作成像传感器的至少一个结合操作。聚焦传感器可以与成像传感器在逻辑上定位在同一光学路径上，或者聚焦传感器可以相对于扫描仪系统550的扫描方向在逻辑上定位在成像传感器之前或之后。在具有用作聚焦传感器的至少一个线扫描照相机615的这种实施方案中，由聚焦传感器生成的图像数据存储在存储器565的一部分中并且由一个或多个处理器555处理以生成聚焦信息，从而允许扫描仪系统550调整样本590与物镜600之间的相对距离，以在扫描期间维持聚焦在样本上。

在操作中，扫描仪系统550的各种部件和存储在存储器565中的编程模块使得能够对设置在载玻片585上的样本590进行自动扫描和数字化。载玻片585牢固地放置在扫描仪系统550的可移动载物台580上以便扫描样本590。在处理器555的控制下，可移动载物台580将样本590加速到大体上恒定的速度以便由线扫描照相机615进行感测，其中载物台的速度与线扫描照相机615的线速率同步。在扫描图像数据条之后，可移动载物台580减速并使样本590大体上完全停止。然后，可移动载物台580正交于扫描方向移动以定位样本590，以便扫描随后的图像数据条，例如相邻条。随后扫描另外的条，直到样本590的整个部分或整个样本590被扫描为止。

例如，在对样本590进行数字扫描期间，样本590的连续数字图像作为多个连续的视场被获取，所述多个连续的视场组合在一起以形成图像条。多个相邻图像条类似地组合在一起以形成部分或整个样本590的连续数字图像。对样本590的扫描可以包括获取垂直图像条或水平图像条。对样本590的扫描可以是从上到下、从下到上、或者两者(双向)的，并且可以在样本上的任何点处开始。可替代地，对样本590的扫描可以是从左到右、从右到左、或者两者(双向)的，并且可以在样本上的任何点处开始。另外，不需要以相邻或连续的方式获取图像条。此外，样本590的所得图像可以是整个样本590的图像或仅样本590的一部分的图像。

在一个实施方案中，计算机可执行指令(例如，编程的模块和软件)存储在存储器565中，并且当被执行时，使得扫描系统550能够执行本文描述的各种功能。在本说明书中，术语“计算机可读存储介质”用来指代用于存储计算机可执行指令并将其提供给扫描系统550以供由处理器555执行的任何介质。这些介质的实例包括：存储器565以及直接或间接(例如，通过网络(未示出))与扫描系统550通信联接的任何可移动或外部存储介质(未示出)。

图7B示出具有可以实现为电耦设备(“CCD”)阵列的单个线性阵列640的线扫描照相机。单个线性阵列640包括多个单独的像素645。在所示实施方案中，单个线性阵列640具有4096个像素。在替代实施方案中，线性阵列640可以具有更多或更少的像素。例如，常见样式的线性阵列包括512个像素、1024个像素，以及4096个像素。像素645按线性方式排列以限定线性阵列640的视场625。视场的大小根据扫描仪系统550的放大倍数而变化。

图7C示出具有各自可以实现为CCD阵列的三个线性阵列的线扫描照相机。这三个线性阵列组合以形成彩色阵列650。在一个实施方案中，彩色阵列650中的每个单独线性阵列检测不同的颜色强度，例如红色、绿色或蓝色。来自彩色阵列650中的每个单独线性阵列的彩色图像数据被组合以形成彩色图像数据的单个视场625。

图7D示出具有各自可以实现为CCD阵列的多个线性阵列的线扫描照相机。所述多个线性阵列组合以形成TDI阵列655。有利地，TDI线扫描照相机通常通过以下方式来在其输出信号中提供大体上更好的SNR：对来自样品的先前成像区域的强度数据进行求和，从而产生与线性阵列(也称为积分级)的数量的平方根成比例的SNR的增大。TDI线扫描照相机可以包括更大的各种数目的线性阵列，例如常见样式的TDI线扫描照相机包括24、32、48、64、96、120个以及甚至更多的线性阵列。

提供以上对所公开实施方案的描述以使本领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。本领域的技术人员将容易明白对这些实施方案的各种修改，并且本文所述的一般原理可以应用于其他实施方案而不背离本发明的精神和范围。因此，应理解，本文呈现的描述和附图表示本发明的当前优选的实施方案，并且因此表示本发明广泛预期的主题。应进一步理解，本发明的范围完全涵盖对本领域技术人员可能变得显而易见的其他实施方案，并且本发明的范围因此不受限制。

Claims (19)

1.一种成像系统，其包括：

载物台，所述载物台被配置来支撑具有样本区域和标签区域的载片并移动所述载物台；

线扫描照相机，所述线扫描照相机被配置来对所述载片的一部分进行成像；

第一透镜，所述第一透镜与线扫描照相机光学耦合以限定第一光学路径；

第二透镜，所述第二透镜与所述线扫描照相机光学耦合以限定第二光学路径；

第一照射系统，所述第一照射系统被配置来照射所述载片的对应于所述第一光学路径的部分；

第二照射系统，所述第二照射系统被配置来照射所述载片的对应于所述第一光学路径的部分；

第三照射系统，所述第三照射系统被配置来照射所述载片的对应于所述第二光学路径的部分；以及

处理器，所述处理器被配置来控制所述载物台的移动、所述线扫描照相机的配置、由所述线扫描照相机进行的图像捕获、以及由所述第一照射系统、所述第二照射系统和所述第三照射系统进行的照射，所述处理器进一步被配置来控制所述载物台相对于所述第一光学路径进行单载物台移动，并控制所述线扫描照相机在所述单载物台移动期间捕获所述载片的全载片图像，

其中所述全载片图像包括整个所述样本区域和整个所述标签区域，

其中所述全载片图像的至少一部分是在所述载片由所述第一照射系统照射时捕获的，并且所述全载片图像的至少一部分是在所述载片由所述第二照射系统照射时捕获的，以及

其中所述至少一个处理器还被配置为：

在所述载片正由所述第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于所述第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条，以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来在所述单载物台移动期间捕获正由所述第一照射系统和所述第二照射系统同时照射的所述载片的全载片图像。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来确定所述载片的所述全载片图像的标签区域部分，并从所述全载片图像生成仅包括所述标签区域部分的标签图像。

4.如权利要求1或2所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来确定所述载片的所述全载片图像的样品区域部分，并从所述全载片图像生成仅包括所述样品区域部分的样品图像。

5.一种成像系统，其包括：

载物台，所述载物台被配置来支撑具有样本区域和标签区域的载片并移动所述载物台；

线扫描照相机，所述线扫描照相机被配置来对所述载片的一部分进行成像；

第一透镜，所述第一透镜与线扫描照相机光学耦合以限定第一光学路径；

第二透镜，所述第二透镜与所述线扫描照相机光学耦合以限定第二光学路径；

第一照射系统，所述第一照射系统被配置来照射所述载片的对应于所述第一光学路径的部分；

第二照射系统，所述第二照射系统被配置来照射所述载片的对应于所述第一光学路径的部分；

第三照射系统，所述第三照射系统被配置来照射所述载片的对应于所述第二光学路径的部分；以及

处理器，所述处理器被配置来控制所述载物台的移动、所述线扫描照相机的配置、由所述线扫描照相机进行的图像捕获、以及由所述第一照射系统、所述第二照射系统和所述第三照射系统进行的照射，所述处理器进一步被配置来控制所述载物台相对于所述第一光学路径在第一方向上进行第一双向载物台移动，并控制所述线扫描照相机在所述第一双向载物台移动期间捕获所述载片的至少一部分的第一全载片图像，所述处理器进一步被配置来控制所述载物台相对于所述第一光学路径在第二方向上进行第二双向载物台移动，并控制所述线扫描照相机在所述第二双向载物台移动期间捕获所述载片的至少一部分的第二全载片图像，

其中所述第一全载片图像包括整个所述样本区域，并且所述第二全载片图像包括整个所述标签区域，并且

其中所述第一全载片图像是在所述载片正由所述第一照射系统照射时捕获的，并且

其中所述第二全载片图像是在所述载片正由所述第二照射系统照射时捕获的；

其中所述处理器进一步被配置来在于所述载物台在第一方向上移动时捕获所述载片的全载片图像之前配置所述线扫描照相机以用于进行第一方向图像捕获，并且在于所述载物台在第二方向上移动时捕获所述载片的全载片图像之前配置所述线扫描照相机以用于进行第二方向图像捕获；

其中所述处理器进一步被配置来在所述载物台在所述第一方向上移动时使用所述第一照射系统照射所述载片，并且在所述载物台在所述第二方向上移动时使用所述第二照射系统照射所述载片。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述处理器进一步被配置来从所述第一全载片图像生成仅包括标签区域部分的标签图像，并且从所述第二全载片图像生成仅包括样品区域部分的样品图像。

7.一种成像系统，其包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个非暂态计算机可读介质通信联接，其中所述处理器被编程来执行包括以下的步骤：

相对于由第一透镜和线扫描照相机限定的第一光学路径移动支撑载片的载物台，所述载片具有标签区域和样本区域；以及

使用所述线扫描照相机捕获正由第一照射系统和第二照射系统同时照射的所述载片的全载片图像，

其中所述载片的所述全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域，

其中所述全载片图像在单载物台移动中捕获，以及

其中所述至少一个处理器还被编程为：

在所述载片正由第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条，以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像，以及

其中所述处理器控制所述载物台在所述多个图像条的捕获期间以比在所述全载片图像的捕获期间更慢的速度移动。

8.如权利要求7所述的成像系统，其中所述第一照射系统是透射模式照射系统和倾斜模式照射系统中的一者，并且所述第二照射系统是所述透射模式照射系统和所述倾斜模式照射系统中的另一者。

9.一种成像系统，其包括至少一个处理器，所述至少一个处理器与至少一个非暂态计算机可读介质通信联接，其中所述处理器被编程来执行包括以下的步骤：

在第一操作中：

控制载物台相对于由第一透镜和线扫描照相机限定的第一光学路径在第一方向上移动，其中所述载物台支撑具有标签区域和样本区域的载片；

当所述载物台在所述第一方向上移动时，使用所述线扫描照相机捕获正由第一照射系统照射的所述载片的第一全载片图像，其中所述第一全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域；

在第二操作中：

控制所述载物台相对于所述第一光学路径在第二方向上移动，其中所述第二方向与所述第一方向相反；

当所述载物台在所述第二方向上移动时，使用所述线扫描照相机捕获正由第二照射系统照射的所述载片的第二全载片图像，其中所述第二全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域；以及

在第三操作中，在所述载片正由第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条，

从所述第一全载片图像和所述第二全载片图像生成标签图像和样品图像；以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述处理器进一步被编程来使用所述第一照射系统来捕获所述载片的样本区域的全载片图像，并使用所述第二照射系统来捕获所述载片的标签区域的全载片图像。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述处理器进一步被编程来将所述载片的所述标签区域的全载片图像修剪成所述标签图像。

12.如权利要求10或11所述的系统，其中所述处理器进一步被编程来将所述载片的所述样本区域的全载片图像修剪成所述样品图像。

13.一种成像方法，其中一个或多个处理器被编程来执行包括以下的步骤：

相对于由第一透镜和线扫描照相机限定的第一光学路径移动支撑载片的载物台，所述载片具有标签区域和样本区域；

使用所述线扫描照相机捕获正由第一照射系统和第二照射系统同时照射的所述载片的全载片图像，

其中所述载片的所述全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域，

其中所述全载片图像在单载物台移动中捕获，以及

其中所述至少一个处理器还被编程为：

在所述载片正由第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条，以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像，以及

其中所述一个或多个处理器控制所述载物台在所述多个图像条的捕获期间以比在所述全载片图像的捕获期间更慢的速度移动。

14.一种非暂态计算机可读介质，其上存储有一个或多个指令序列，所述一个或多个指令序列用于使一个或多个处理器被编程来执行包括以下的步骤：

相对于由第一透镜和线扫描照相机限定的第一光学路径移动支撑载片的载物台，所述载片具有标签区域和样本区域；

使用所述线扫描照相机捕获正由第一照射系统和第二照射系统同时照射的所述载片的全载片图像，

其中所述载片的所述全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域，

其中所述全载片图像在单载物台移动中捕获，以及

其中所述至少一个处理器还被编程为：

在所述载片正由第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条，以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像，以及

其中所述载物台被控制为在所述多个图像条的捕获期间以比在所述全载片图像的捕获期间更慢的速度移动。

15.一种成像方法，其中一个或多个处理器被编程来执行包括以下的步骤：

在第一操作中，

控制载物台相对于由第一透镜和线扫描照相机限定的第一光学路径在第一方向上移动，其中所述载物台支撑具有标签区域和样本区域的载片；

当所述载物台在所述第一方向上移动时，使用所述线扫描照相机捕获正由第一照射系统照射的所述载片的第一全载片图像，其中所述第一全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域；

在第二操作中，

控制所述载物台相对于所述第一光学路径在第二方向上移动，其中所述第二方向与所述第一方向相反；

当所述载物台在所述第二方向上移动时，使用所述线扫描照相机捕获正由第二照射系统照射的所述载片的第二全载片图像，其中所述第二全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域；以及

在第三操作中，在所述载片正由第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条；

从所述第一全载片图像和所述第二全载片图像生成标签图像和样品图像；以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述处理器进一步被编程来使用所述第一照射系统来捕获所述载片的样本区域的全载片图像，并使用所述第二照射系统来捕获所述载片的标签区域的全载片图像。

17.如权利要求15或16所述的方法，其中所述处理器进一步被编程来将所述载片的所述标签区域的全载片图像修剪成所述标签图像。

18.如权利要求15或16所述的方法，其中所述处理器进一步被编程来将所述载片的所述样本区域的全载片图像修剪成所述样品图像。

19.一种非暂态计算机可读介质，其上存储有一个或多个指令序列，所述一个或多个指令序列用于使一个或多个处理器被编程来执行包括以下的步骤：

在第一操作中，

控制载物台相对于由第一透镜和线扫描照相机限定的第一光学路径在第一方向上移动，其中所述载物台支撑具有标签区域和样本区域的载片；

当所述载物台在所述第一方向上移动时，使用所述线扫描照相机捕获正由第一照射系统照射的所述载片的第一全载片图像，其中所述第一全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域；

在第二操作中，

控制所述载物台相对于所述第一光学路径在第二方向上移动，其中所述第二方向与所述第一方向相反；

当所述载物台在所述第二方向上移动时，使用所述线扫描照相机捕获正由第二照射系统照射的所述载片的第二全载片图像，其中所述第二全载片图像包括整个所述标签区域和整个所述样本区域；以及

在第三操作中，在所述载片正由第三照射系统照射时，控制所述载物台相对于第二光学路径进行多个载物台移动以捕获所述载片的多个图像条；

从所述第一全载片图像和所述第二全载片图像生成标签图像和样品图像；以及

将所述多个图像条组合为所述载片上的样品的连续图像。