CN117724234A - 载物台插入件，显微镜系统，装置，方法和计算机程序 - Google Patents

Abstract

提供载物台插入件。载物台插入件150包括用于容纳样本支持器154的第一区域152。此外，载物台插入件150包括第二区域162，第二区域162包括用于校准显微镜系统的第一参数的第一校准目标164。载物台插入件150还包括第三区域172，第三区域172包括用于校准显微镜系统的第二参数的第二校准目标174。

Description

载物台插入件，显微镜系统，装置，方法和计算机程序

技术领域

示例涉及载物台插入件、显微镜系统、装置、方法和计算机程序。

背景技术

现代显微镜越来越多地得到算法的支持。这些算法通常具有一定的先决条件和要求，纯光学实现比较困难或成本非常高。在未来，几乎没有一种显微镜不是基于光学-数字处理的组合，并且因此将依赖于各种校准。

目前的校准示例是显微镜系统的相机对准，与共聚焦激光扫描显微镜的叠加和为此所需的失真校正，或实现光谱分解所需的校准。

此外，即使是现有的显微镜通常也需要手动校准。例如，用户定期执行阴影校正。为此，换镜旋座中的每个物镜变化都必须与齐焦校准相结合，以便在随后的变化过程中焦点不会丢失(类似于同心校准，以便图像的中心不会偏移)。

具体的校准算法是基于在显微镜系统中引入定义良好的标准。不同的校准需要不同的标准。例如，虽然尺寸的测量是基于精确尺寸的知识，但对于“对准”来说，方向必须是明确的和容易识别的。然而，这两者都不能与失真校正的要求相协调(周期性、均匀、填充整个视场)。因此，可能需要改进显微镜系统的校准。

发明内容

发明人发现通过使用包括多个校准目标的载物台插入件可以改进显微镜系统的校准。第一校准目标用于校准显微镜系统的第一参数，以及第二校准目标用于校准显微镜系统的第二参数。通过使用载物台插入件的多个校准目标部分，可以连续地或同时地执行具有多个校准参数的多个校准过程。这样，可以在不需要手动交换校准目标的情况下执行具有多个校准参数的校准过程。

举例说明用于显微镜系统的载物台插入件。载物台插入件包括用于容纳样本支持器的第一区域。此外，载物台插入件包括第二区域，第二区域包括用于校准显微镜系统的第一参数的第一校准目标。载物台插入件还包括第三区域，第三区域包括用于校准显微镜系统的第二参数的第二校准目标。第一参数可以与第一校准相关联。第二参数可以与第二校准相关联。通过使用包括多个校准目标的载物台插入件，可以进行多个校准。这样，可以省略安装用于校准过程的特定校准目标的需要。因此，需要越来越复杂的硬件和与软件的交互(例如，用于多次校准)的日益复杂的应用程序可以被自动化。此外，可以通过连续或同时进行不同的校准来确保显微镜系统所需的精度，而无需对显微镜系统进行任何进一步的改变。

在示例中，第一校准目标或第二校准目标中的至少一个可以是校准标准。通过使用校准标准，可以为校准提供定义良好的结构。这样，可以提高校准的准确性和/或可靠性。

在示例中，第一校准目标可以分配给显微镜系统的第一校准技术，以及第二校准目标可以分配给显微镜系统的第二校准技术。通过将第一和第二校准目标分配给不同的校准技术，可以使用载物台插入件进行多次校准。通过这种方式，载物台插入件可以用于执行包括多个校准技术的复杂校准。这对于显微镜系统的校准的自动化可能是特别有益的。

在示例中，第一校准目标或第二校准目标可包括荧光区、几何图案、旋转可变结构或周期结构中的至少一个。通过这种方式，载物台插入件可以用于需要特定校准技术的校准目标的校准。

在示例中，第二区域可被布置为与第一区域的第一侧相邻，并且第三区域可被布置为与第一区域的第二侧相邻。通过布置第二区域和第三区域与第一区域的不同侧相邻，可以调整载物台插入件的布局。例如，可以考虑显微镜系统的物镜的可达性来布置第一和第二校准目标。通过这种方式，可以增加载物台插入件的使用范围。

在示例中，载物台插入件可以进一步包括机器可读标识符，用于标识载物台插入件。例如，机器可读标识符可以是RFID标签或QR码。通过使用机器可读标识符，可以识别载物台插入件。通过这种方式，显微镜系统可以确定关于安装的载物台插入件的载物台插入件信息，例如，载物台插入件的可用校准目标部分。因此，基于载物台插入件信息可以提高显微镜系统的校准的自动化。

在示例中，载物台插入件可以进一步包括用于检查载物台插入件相对于显微镜系统的载物台的位置的标记。标记可以是适合于标识载物台插入件相对于载物台的位置和/或方向的任何结构。通过基于标记检查载物台插入件的位置，可以检查载物台插入件的安装。通过这种方式，可以确保校准不受安装错误的载物台插入件的负面影响。

示例提供显微镜系统，包括上面所述的载物台插入件。通过这种方式，可以改进显微镜系统的校准。

示例提供用于显微镜系统的装置，包括一个或多个处理器和一个或多个存储设备。装置被配置为获取关于显微镜系统的载物台插入件的载物台插入件信息。载物台插入件包括校准区域。此外，装置被配置为触发载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动。基于存储的校准区域的位置信息触发移动，使校准区域位于显微镜系统的视场中。此外，装置被配置为触发对校准区域的图像采集并基于采集的图像控制显微镜系统的校准。载物台插入件信息可以包括指示载物台插入件的校准目标部分的数据。通过获得载物台插入件信息，装置可以确定校准目标相对于显微镜系统的视场的位置。因此，装置可以相对于物镜移动载物台插入件以，用于校准目标的图像采集。通过触发图像采集和控制校准，基于采集的图像，可以对显微镜系统进行校准。这样，可以提高校准的可靠性和/或准确性。

在示例中，装置可被进一步配置为接收关于显微镜系统的变化的系统信息和/或关于显微镜系统的环境的环境信息。此外，装置可以被配置为基于系统信息和/或环境信息确定是否需要进一步校准显微镜系统。此外，装置可被配置为基于确定的需要来控制显微镜系统的进一步校准。通过接收系统信息和/或环境信息，可以监测显微镜系统的状态。因此，可以确定显微镜系统的状态的变化，其可能影响显微镜系统的先前校准的可用性。通过确定是否需要进一步的校准并控制进一步的校准，可以替换先前的校准。因此，可以使用导致先前校准的误差的显微镜系统的改变来触发显微镜系统的进一步校准。这样，可以确保显微镜系统的校准可以用于测量。

在示例中，校准区域可包括用于校准第一参数的第一校准目标和用于校准显微镜系统的第二参数的第二校准目标。装置可进一步被配置为触发第一校准目标的第一图像采集。此外，装置可以被配置为触发对第二校准目标的第二图像采集。装置还可以被配置为基于采集的第一图像和采集的第二图像来控制显微镜系统的校准。通过触发第一图像采集和第二图像采集，可以检查多个校准目标。通过控制显微镜系统的校准，可以使用不同的校准技术进行校准。这样，可以提高校准的准确性和/或可靠性。此外，校准可以以改进的方式实现自动化。

在示例中，装置可进一步被配置为控制校准，使得在第一图像采集之后和第二图像采集之前，对第一校准参数执行第一校准技术，并且在第二图像采集之后基于采集的第二图像对第二校准参数执行第二校准技术。通过在第二校准技术之前执行第一校准技术，可以相对于多个校准技术的顺序执行包含多个校准技术的校准。这样可以提高校准的可靠性。

在示例中，装置可进一步被配置为控制校准，以便在第一图像采集之后和在第二图像采集期间，基于采集的第一图像对第一校准参数执行第一校准技术，并且在第二图像采集之后基于采集的第二图像对第二校准参数执行第二校准技术。通过在第二校准技术期间执行第一校准技术，可以提高包括多个校准技术的校准的速度。这样可以提高显微镜系统的性能。

在示例中，载物台插入件信息可以包括关于载物台插入件的标记的信息。此外，装置可被配置为基于标记的存储位置信息来触发载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动，从而使标记位于显微镜系统的视场中。此外，装置可被配置为触发标记的图像采集并基于标记的采集的图像检查载物台插入件是否被正确地安装到显微镜系统中。通过触发对标记的图像采集，可以检查载物台插入件的安装。通过这种方式，可以确保校准不受安装错误的载物台插入件的负面影响。

示例提供了方法，包括接收关于包括校准区域的显微镜系统的载物台插入件的载物台插入件信息。方法进一步包括基于校准区域的存储位置信息触发载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动，以便校准区域位于显微镜系统的视场中。方法进一步包括触发校准区域的图像采集，并基于采集的图像控制显微镜系统的校准。

示例进一步涉及计算机程序，计算机程序具有用于当计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行时，用于执行上述方法的程序代码。

附图说明

以下将仅以举例的方式并参考附图描述一些装置和/或方法的示例，其中

图1示出了载物台插入件的示例的示意图；

图2a和2b示出了载物台插入件的示例的示意图；

图3a和图3b示出了装置和显微镜系统的示例；

图4示出了用于显微镜系统的校准的方法400的示例；

图5示出了方法的另一个示例；以及

图6示出了系统的示意图。

具体实施方式

如本文所用，术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合，并且可以缩写为“/”。

尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但很明显，这些方面也表示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相应装置的相应块或项目或特征的描述。

现在将参考附图更全面地描述各种示例，在附图中示出了一些示例。在图中，为了清楚起见，可以夸大线、层和/或区域的厚度。

图1示出了载物台插入件150的示例的示意图。载物台插入件150包括第一区域152，用于容纳样本支持器154。此外，载物台插入件150包括第二区域162，第二区域162包括用于校准显微镜系统的第一参数的第一校准目标164。载物台插入件150还包括第三区域172，第三区域172包括用于校准显微镜系统的第二参数的第二校准目标174。组合多个校准目标164，174可以消除为每次校准改变校准目标的需要。通过这种方式，可以提高执行的校准的速率。

校准中的错误或完全没有校准可能导致图像采集中的各种各样的间接引起的错误，这些错误有时很难检测，从而可能导致错误的结论。载物台插入件150可以减少用户的校准工作量和/或校准中的误差源(例如，由于校准目标的定义位置)。例如，载物台插入件150可以减少校准的时间消耗，例如，通过自动化。此外，载物台插入件150可以大大简化校准，因为样本不必被移除。此外，载物台插入件150还可以允许在需要时精确地进行校准，因为不需要去除样本。这样，可以通过增加校准速率来减少甚至避免环境条件诸如温度漂移对测量的影响。载物台插入件150可以减少校准的时间消耗和/或例如，还可以显著地提高图像采集的质量。此外，自动化还可以减轻用户是否有必要重新校准的决定。这样可以增加用户体验。

载物台插入件150可用于避免移除当前安装的样本以更改或安装校准目标。因此，可以提高显微镜系统的性能。此外，这可以实现校准的自动化。例如，可以省略引导用户通过校准，例如使用向导。这可以减少校准所需的时间和/或减少由于用户交互而导致的错误的易感性。通过这种方式，可以确保避免对测量产生负面影响的影响。

例如，当要校正定位不准确性时，可能需要在每次改变显微镜系统的设置后重新校准。例如，碰撞到显微镜系统的相机可以足够改变设置。这将意味着用户必须移除样本以安装校准目标来执行重新校准。例如，在含有水性介质的培养皿的情况下，这可能会导致样本中不必要的移动。此外，如果使用带有附加管或传感器的台顶培养箱，样本的拆卸可能会严重影响测量。通过使用载物台插入件150，可以避免样本的移除。这样可以提高显微镜系统的性能和/或用户友好性。

此外，对已知系统的这种校准的相对较高的工作量也意味着它们执行得太少或至少在错误的时间执行。例如，移除用于校准的样本可能导致校准在上电时进行，而不是在最终操作状态下进行，例如在显微镜系统的最终温度下进行。载物台插入件150可用于在任何期望的时间进行校准，例如当显微镜系统完全运行时，例如，安装了样本。这样，可以省略考虑校准和测量之间的温度漂移所需的补偿。

可选地，载物台插入件150可以包括校准目标164，174用于显微镜系统的多重校准技术。例如，不同的校准目标可以布置在载物台插入件150上，以允许使用载物台嵌入件150的显微镜系统的多种或在最佳情况下的所有校准技术。通过这种方式，可以使用载物台插入件150执行显微镜系统的多个校准技术。因此，可以提供可包括通用校准目标的载物台插入件150。

这可能完全消除了移除样本的需要。此外，这可能允许更好的校准，因为显微镜可以获得校准目标的位置164，174。因此，与校准目标164，174相关的校准可以实现自动化。此外，包括多个校准技术的校准可以在一个过程中进行，而不需要用户操作，例如校准技术之间的精细调整。这也可以允许根据需要重新校准显微镜系统，例如，在长期测量期间，以检查和可选地记录显微镜系统的当前精度。通过这种方式，显微镜系统的校准可以在需要时更新，例如，通过执行进一步的校准。

校准目标164，174可适用于显微镜系统的多个校准技术。因此，载物台插入件150可以包括比显微镜系统包括的校准技术更少的校准目标164，174。

在示例中，第一校准目标或第二校准目标中的至少一个可以是校准标准。校准标准可以是规范化结构。规范化结构可以与校准技术相联系。规范结构的制造公差可能低于相关校准技术给出的阈值。阈值可以由期望的校准精度来定义。例如，可以制造校准标准，以确保显微镜系统的校准的预定义精度。这样，校准标准的使用可以增加校准的可靠性和/或准确性。

在示例中，第一校准目标可以分配给显微镜系统的第一校准技术，以及第二校准目标可以分配给显微镜系统的第二校准技术。校准可包括执行至少一种校准技术。校准技术可以与显微镜系统的特定参数(例如，第一或第二参数)的校准有关，诸如测量参数，例如，像素大小，对准，齐焦性。通过这种方式，载物台插入件150可以用于执行多个校准和/或包括不同校准技术的校准。例如，载物台插入件150至少可以被接受为行业标准或最佳实践。例如，载物台插入件150可以是通用的校准目标，可以由多个显微镜系统用于校准。

在示例中，第一校准目标164或第二校准目标174可包括荧光区、几何图案、旋转可变结构或周期结构中的至少一个。因此，第一校准目标164或第二校准目标174可以与期望的校准技术相关联。荧光区可用于校准属于荧光测量的参数。几何图案可以用来校准像素大小。旋转可变结构可用于校准对准。周期结构可以用来校准失真和/或齐焦性。通过这种方式，可以使用载物台插入件150执行期望的校准技术。

在示例中，第二区域162可被布置为与第一区域152的第一侧相邻，第三区域172可被布置为与第一区域152的第二侧相邻。第二区域162和第三区域172可相对于载物台插入件150的布局被布置。第二区域162和第三区域172可以被布置成最小化载物台插入的外部尺寸，例如，横向尺寸。例如，第一侧和第二侧可以是相对侧。这样，载物台插入件150的可用空间可以被更好地利用。因此，载物台插入件150所需的面积可以减少。

在示例中，载物台插入件150可以进一步包括机器可读标识符以标识载物台插入件。例如，机器可读标识符可以是RFID标签或QR码。机器可读标识符可用于识别载物台插入件150，例如，由装置100识别。通过这种方式，显微镜系统可以获得关于安装的载物台插入件150的信息。标识符可以不同于第一校准目标164和第二校准目标174。

例如，载物台插入件150可以被编码，使得装置100可以检查载物台插入件是否安装正确和/或可操作。可选地或可替代地，可至少训练载物台插入件，使得载物台插入件150可被显微镜系统使用。

装置100包括一个或多个处理器110和一个或多个存储设备120和可选的接口电路130。装置100可以用于执行校准，如图3中更详细描述的。装置可以从相机122或光学成像传感器接收关于所获取的图像的信息，以校准显微镜系统。

在示例中，载物台插入件150可以进一步包括用于检查载物台插入件相对于显微镜系统的载物台的位置的标记。例如，标记可以是任何适合标识载物台插入件150相对于载物台的位置和/或方向的结构。标记可以是标识符的一部分。标记可以不同于第一校准目标164和第二校准目标174。

结合以下描述的示例来提及更多细节和方面。图1中所示的示例可以包括一个或多个可选的附加特征，对应于结合所提出的概念或下面描述的一个或多个示例提到的一个或者多个方面(例如，图2-6)。

图2a和2b示出了载物台插入件250a、250b的示例的示意图。如图2a所示，载物台插入件250a包括校准区域290，样本支持器254和样本256。校准区域290包括上文所述的第二区域(未示出)和第三区域(未示出)。此外，校准区域290包括多个校准目标280、282、284、286、288。

载物台插入件250a可适用于校准显微镜系统的数个参数。载物台插入件250a可以用于执行例如阴影校准(例如，使用透射光或荧光灯)、像素大小校准、对准校准、失真校准、齐焦校准、同心校准、颜色平衡校准和/或载物台的轴与载物台插入件250a的轴的平行性。

多个校准目标280，282，284，286，288的位置可以例如相对于样本支持器(例如，载玻片，培养皿，多孔板)，样本和/或载物台来选择。例如，如图2a中所示，可以在载物台插入件250a的一侧布置多个校准目标280、282、284、286、288。通过这种方式，载物台插入件250的其他三侧可用于布置某些组件，诸如连接用于测量的样本256的管。

可替代地，如图2b所示，多个校准目标280、282、284、286、288可以布置在样本支持器254或样本256的不同侧。这样可以更好地利用载物台插入件250b的可用空间。此外，布置多个目标280，282，284，286，288在不同侧可以允许确定载物台插入件在不同方向的倾斜。例如，多个校准目标280、282、284、286、288可以布置在不同侧，以考虑到物镜和载物台插入件250b之间的距离，例如，以防止载物台插入件和物镜之间的碰撞。

对于阴影校准，可能只需要由校准目标280提供的自由、清洁的区域。相比之下，对于荧光成像，可能需要由校准目标282提供的均匀荧光区域。对于像素校准，可能需要周期结构，如由校准目标284提供的。例如，周期结构可以是线形结构。对于对准校准，可能需要由校准目标286提供的旋转可变结构。失真校准可能需要由校准目标288提供的周期图案。齐焦校准可能需要具有定义点的可聚焦对象，例如，由校准目标286提供。载物台的轴与载物台插入件250a的轴的平行性可以使用校准目标286检查。例如，可以检查/确定载物台插入件250a与载物台插入件250a所放置的载物台(如图3b所示的载物台395)相比的倾斜。例如，可以通过确定载物台插入件250a上多个点的z差来计算载物台的xy平面与载物台插入件250a的xy平面之间的倾斜度。多个点可以由多个优选相同的校准目标280，282，284，286，288定义。计算可以基于例如在载物台插入件250a的几个位置中计算多个校准目标280、282、284、286、288的焦点测量。在示例中，载物台插入件250可以包括布置在载物台插入件250a上不同位置的多个相同的校准目标。这样，可以减少出错的机会。这可以防止由于自动调焦检测和校正而导致成像数据失焦或记录时间增加的倾斜样本采集。

使用载物台插入件250a，250b，可以避免样本或样本支持器的移除。此外，由于已知载物台插入件250a、250b的尺寸和校准目标280、282、284、286、288的位置，可以实现自动校准。例如，自动化的载物台可以在x方向和/或z方向上移动到位置，使得校准目标280，282，284，286，288在显微镜系统的视场中。通过这种方法，显微镜系统的校准可以实现自动化，例如，包括不同的校准技术的校准。这可以提高校准的准确性和/或用户体验。

另外，由于校准目标280，282，284，286，288的已知位置，用于校准的向导可以与用户输入分离。这样，校准可以完全自动化。例如，可以通过自动化的校准来保证校准的不同校准技术的所需顺序。通过这种方式，校准的可靠性可以提高，因为可以降低由于用户交互而导致的错误的易感性。例如，可以在每次改变物镜后进行齐焦校准，例如，在拆卸和重新安装物镜后。

此外，自动化可用于响应于触发事件而校准显微镜系统。例如，可以在显微镜系统的启动过程后，在显微镜系统的设置改变后，在环境条件改变后，校准显微镜系统。通过这种方式，可以在不需要用户交互的情况下改进测量。这可能对长期测量特别有意义。

结合上文和/或下文描述的示例来提及更多细节和方面。图2中所示的示例可以包括一个或多个可选的附加特征，对应于结合所提出的概念或者上面(例如，图1)和/或下面(例如图3-6)所描述的一个或者多个示例所提及的一个或多个方面，。

图3a和图3b示出了装置100和显微镜系统300的示例。如图3a所示，装置100包括一个或多个处理器110和一个或多个存储设备120。装置100被配置为获得关于显微镜系统的载物台插入件的载物台插入件信息。载物台插入件包括校准区域。此外，装置100被配置为基于存储的校准区域的位置信息来触发载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动，从而使校准区域位于显微镜系统的视场中。此外，装置100被配置为触发校准区域的图像采集并基于采集的图像控制显微镜系统的校准。

装置100包括，如图1所示，一个或多个处理器110和一个或多个存储设备120。可选地，装置100可进一步包括接口电路130。一个或多个处理器可以(通信地)耦合到一个或多个存储设备120，并可选地耦合到接口电路130。通常，装置100的功能由一个或多个处理器110结合一个或多个存储设备120(用于获取载物台插入件信息)来提供。可选地或可替代地，可以经由接口电路130接收载物台插入件信息。

提出的概念是围绕两个主要组件建立的——显微镜系统，包括光学组件，以及容纳装置100，装置100用于基于采集的图像控制显微镜系统的校准。

可以通过用户输入获得载物台插入件信息。例如，载物台插入件信息可以包括关于载物台插入件所包括的校准目标的数据。可替代地，载物台插入件信息可以包括关于载物台插入件的类型的信息，例如，型号。在这种情况下，一个或多个处理器110可以从数据库，例如，一个或多个存储设备120，接收有关载物台插入件的特定参数的信息，例如，校准目标和这些目标的位置。

可选地或可替代地，可以通过读取载物台插入件的标识符来获得载物台插入件信息。例如，装置100可以触发对载物台插入件的标识符的读取。标识符可用于从数据库接收有关载物台插入件的特定参数的信息，例如，校准目标和它们的位置。通过这种方式，装置100可以自动获得关于载物台插入件的信息。

载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动可由装置100通过产生指示相对移动的移动信号来触发。移动信号可以被传输到显微镜系统的控制单元。控制单元可基于移动信号控制显微镜系统的作用器以使载物台插入件相对于物镜移动。这样，校准区域可以移动到显微镜系统的视场中。

图像采集可由装置100通过产生指示图像采集的图像信号来触发。图像信号可以被传输到控制单元。控制单元可以控制显微镜系统的相机以采集图像。

装置100可以基于获取的图像确定校准参数来控制校准。校准可以通过用户输入，预定义的时间间隔，环境条件来触发。例如，校准可以由用户触发，例如通过安装载物台插入件，请求服务或控制，提供已安装的载物台插入件的输入(信息)。可替代地，装置100可以控制显微镜系统的校准，例如，不需要用户交互。

与如上所述的载物台插入件相比，例如在图1和图2中，校准区域包括至少一个校准目标。如上所述，校准目标可以是校准标准。例如，载物台插入件可以只包括一个校准目标。此校准目标可用于不同的校准技术，例如齐焦校准和对准校准，和/或显微镜系统的不同操作模式，诸如广角模式或共焦模式。

在示例中，装置可进一步被配置为接收关于显微镜系统的变化的系统信息和/或关于显微镜系统的环境的环境信息。此外，装置可以被配置为基于系统信息和/或环境信息确定是否需要进一步校准(重新校准)显微镜系统。此外，装置可被配置为基于确定的需要来控制显微镜系统的进一步校准。通过这种方式，可以根据显微镜系统的状态和/或环境信息进行自动化的重新校准。显微镜的状态可以由当前安装在显微镜系统中的组件来定义，例如，样本支持器、物镜。当状态改变时，例如，目标被卸载和重新安装，可能需要重新校准。例如，当教错齐焦性时，当物镜发生改变时焦点就会丢失，整个实验就会失效。这可以通过对显微镜系统进行重新校准来防止。因此，显微镜系统的性能可以通过自动重新校准来提高。

环境信息可以包括有关温度、湿度、背景照明、显微镜系统的加速度(例如，由用户的碰撞引起)的数据。例如，当在测量期间环境的温度变化超过阈值时，装置100可以确定需要重新校准。这样，如果需要，可以通过重新校准来确保校准适应显微镜系统的环境。重新校准可以由装置100自动执行。例如，装置100可以从显微镜系统的传感器，例如温度传感器、湿度传感器、加速度传感器，接收环境信息。

在示例中，校准区域可包括用于校准第一参数的第一校准目标和用于校准显微镜系统的第二参数的第二校准目标。装置100可进一步被配置为触发第一校准目标的第一图像采集。此外，装置100可被配置为触发第二校准目标的第二图像采集。装置100还可以被配置为基于所获得的第一图像和所获得的第二图像来控制显微镜系统的校准。通过这种方式，包括多个校准技术的校准可以由装置100自动执行。因此，可以提高校准的准确性和/或可靠性。例如，第一图像采集和第二图像采集的顺序可能对校准很重要。

在示例中，装置100可以进一步被配置为控制校准，以便在第一图像采集之后和第二图像采集之前，对第一校准参数执行第一校准技术，并且在第二图像采集之后基于采集的第二图像对第二校准参数执行第二校准技术。例如，具有两个相关联的校准技术的校准。此外，一种校准技术，例如第一校准技术，可以包括两种操作模式的匹配，例如宽场模式和共焦模式。两种模式可能具有不同的失真，这可能会抵消对准。为了对此进行补偿，首先可以使用第一校准目标和第一校准技术确定并校准两种模式的失真。其次，可以通过使用第二校准目标和第二校准技术，基于失真校准来执行对准校准。因此，第二校准技术与第一校准技术相关或依赖于第一校准技术。可选地，两种操作模式的失真也可以一个接一个单独校准。例如，第一校准技术可以应用于第一模式，然后应用于第二种模式。可以为两者捕获单独的图像。

在示例中，装置100可以进一步被配置为控制校准，以便在第一图像采集之后和在第二图像采集期间，基于采集的第一图像对第一校准参数进行第一校准，并且在第二图像采集之后基于采集的第二图像对第二校准参数进行第二校准。相关校准顺序的示例可以是首先校准系统的失真，以改进后续的对准校准的实现质量。

在示例中，载物台插入件信息可以包括关于载物台插入件的标记的信息。此外，装置100可被配置为基于标记的存储位置信息来触发载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动，从而使标记位于显微镜系统的视场中。此外，装置100可被配置为触发标记的图像采集并基于采集的标记的图像检查载物台插入件是否正确地安装到显微镜系统中。这样，载物台插入件的位置和/或方向可以被检查，例如，被自动地检查。

图3b示出了显微镜系统300。一般来说，显微镜系统300可包括显微镜340。显微镜340可以是光学仪器，适用于检查太小而不能用人眼(单独)检查的对象。例如，显微镜340可以提供样本的光学放大。在现代显微镜中，通常为相机322或成像传感器，诸如光学成像传感器提供光学放大倍数。显微镜340还可以进一步包括一个或多个光学放大组件，用于放大样本的视图。

显微镜系统300可以包括用于安装载物台插入件350的载物台395和用于照明样本的照明源342(例如，LED或激光或光源矩阵形式的光源设备或光源阵列形式的光源设备)。此外，显微镜系统300可包括用于定义显微镜340的光路的光学组件344。此外，显微镜系统300可以包括安装结构346，例如，C-mount，用于将相机322安装到显微镜上。由相机322获取的图像可以受到光路中的滤波器348的影响。

有各种不同类型的显微镜。如果显微镜用于医学或生物领域，通过显微镜观察的样本可能是有机组织的样本，例如，排列在培养皿内或存在于病人身体的某一部分。然而，提出的概念也可应用于其他类型的显微镜系统，例如实验室中的显微镜或用于材料检查的显微镜。

显微镜系统300可以包括如图1或2所述的载物台插入件350和/或如图3所述的装置。载物台插入件350可以包括校准区域390，该校准区域390可以包括第二和第三区域。

将结合上面和/或下面描述的示例提及更多的细节和方面。图3所示的示例可包括一个或多个可选的附加特征，对应于与所提议的概念或上述(例如图1-2)和/或以下所述(例如图4-6)的一个或多个示例有关的一个或多个方面。

图4示出用于显微镜系统的校准的方法400的示例。方法400可以由上述的装置执行，例如参照图3。方法400包括410获取关于请求和/或所需校准的信息。例如，校准可以由用户请求，例如，通过用户输入，和/或通过确定显微镜系统的状态的变化而请求，例如，通过从显微镜系统的传感器接收信息。

在420中，执行对用于校准的一组所需校准技术的选择。例如，装置的一个或多个处理器可以接收有关所请求的校准的信息，并可以从一个或多个存储设备读取该校准所需的校准技术。此外，在430中，所选择的校准技术可以被排序为最佳顺序，例如，以减少用于校准的时间消耗。由于一些校准技术建立在彼此之上(例如，失真和校准)，将校准技术排序到理想的校准技术序列可以进一步消除用户错误的可能性。

在440中，可以将载物台移动到校准位置，以便能够对载物台插入件的校准目标进行图像采集(例如，图1或图2所述的载物台插入件或仅包括一个校准目标的载物台插入件)。在校准位置中，校准目标位于显微镜系统的视场中，以便能够对校准目标进行图像采集。

在450中，校准可以自动进行，例如由装置进行。可替代地，在450中，校准可以使用软件执行，诸如校准向导。在这种情况下，用户可以为校准提供用户输入。例如，可以将软件的功能提供给显微镜系统的装置或控制单元。监视器可以提供输出，通知用户所需的用户输入。监视器可以作为显微镜系统的一部分。

此外，可以在460中验证校准的结果。在470中，校准的结果可以被存储，例如，存储在装置的一个或多个存储设备中。此外，在480中可以执行是否需要进一步校准的检查。在490中可以完成显微镜系统的校准。

结合上面和/或下面描述的示例提及更多的细节和方面。图4所示的示例可包括一个或多个可选的附加特征，对应于结合提议的概念或上文(例如图1-3)所述和/或下面所述(例如图5-6)的一个或多个示例提及的一个或多个方面。

图5示出了方法500的另一个示例。方法500包括接收510关于包括校准区域的显微镜系统的载物台插入件的信息。方法500进一步包括520，触发载物台插入件相对于显微镜系统的物镜的移动。基于存储的校准区域的位置信息触发相对移动，以使校准区域处于显微镜系统的视场中。方法500进一步包括触发530校准区域的图像采集，并基于采集的图像控制540显微镜系统的校准。方法500可以由上述的装置执行，例如图3中的装置。

结合上面和/或下面描述的示例提及更多的细节和方面。图5中所示的示例可包括一个或多个可选的附加特征，对应于结合提议的概念或上述(例如图1-4)和/或以下所述(例如图6)的一个或多个示例提及的一个或多个方面。

一些实施例涉及显微镜，显微镜包括结合图1至图5中的一个或多个描述的装置。可替代地，显微镜可以是结合图1至图5中的一个或多个描述的装置的一部分或连接到该装置。图6示出了被配置为执行本文所述方法(例如参照图4或图5)的系统600的示意图。系统600包括显微镜610和计算机系统620。显微镜可以包括如上所述的装置，例如，参照图3的装置，和/或如上所述的载物台插入件，例如，参照图1或图2的载物台插入件。显微镜610被配置为拍摄图像，并连接到计算机系统620。计算机系统620被配置为执行本文所述方法的至少一部分。计算机系统620可以被配置为执行机器学习算法。计算机系统620和显微镜610可能是单独的实体，但也可以集成在一个共同的外壳中。计算机系统620可以是显微镜610的中央处理系统的一部分，和/或计算机系统620可以是显微镜610的子组件的一部分，诸如显微镜610的传感器、致动器、相机或照明单元等的一部分。

计算机系统620可以是具有一个或多个处理器和一个或多个存储设备的本地计算机设备(例如，个人电脑、笔记本电脑、平板电脑或移动电话)，也可以是分布式计算机系统(例如，具有分布在不同的位置的一个或多个处理器和一个或多个存储设备的云计算系统，例如，本地客户端和/或一个或多个远程服务器群和/或数据中心)。计算机系统620可以包括任何电路或电路的组合。在一个实施例中，计算机系统620可包括一个或多个处理器，其可以是任何类型。这里使用的处理器可能是指任何类型的计算电路，诸如但不限于例如，显微镜或显微镜组件(例如，相机)的微处理器，微控制器，复杂指令集计算(CISC)微处理器，精简指令集计算(RISC)微处理器，非常长的指令字(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)，或任何其他类型的处理器或处理电路。其他类型的电路可能包括在计算机系统620中可以是定制电路，特定应用集成电路(ASlC)，或类似的，诸如例如，一个或多个电路(诸如通信电路)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620可能包括一个或多个存储设备，其中可能包括一个或多个适合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620还可以包括显示设备，一个或多个扬声器，键盘和/或控制器，其中可以包括鼠标，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620输入信息和接收信息的任何其他设备。

更多的细节和方面将与上述示例有关。图6所示的示例可包括一个或多个可选的附加特征，对应于与所提议的概念或上述的一个或多个示例有关的一个或多个方面(例如图1-5)。

部分或全部方法步骤可以通过(或使用)硬件装置来执行，例如处理器、微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，最重要的一个或多个方法步骤可以由这样的装置执行。

根据某些实现要求，本发明的实施例可以在硬件或软件中实现。可以使用非暂时性存储介质诸如数字存储介质来执行该实现，例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM和EPROM、EEPROM或闪存，它们具有存储在其上的电子可读控制信号，这些信号与(或能够与)可编程计算机系统协作，以便执行相应的方法。因此，数字存储介质可以被计算机读取。

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，该数据载体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。

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，该程序代码可操作以执行上述方法之一。例如，程序代码可以存储在机器可读的载体上。

其他实施例包括用于执行此处所述方法之一的计算机程序，该程序存储在机器可读载体上。

换句话说，因此，本发明的实施例是，当计算机程序在计算机上运行时，具有用于执行本文所述方法之一的程序代码的计算机程序。

因此，本发明的进一步实施例是，存储介质(或数据载体，或计算机可读介质)包括存储在其上的由处理器执行时用于执行本文所述方法之一的计算机程序。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非暂时性的。本发明的进一步实施例是在此描述的包括处理器和存储介质的装置。

因此，本发明的进一步实施例是表示用于执行本发明所述方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。例如，可以将数据流或信号序列配置为经由数据通信连接例如，经由互联网进行传送。

进一步实施例包括处理装置，例如，配置为或适应于执行本文所述方法之一的计算机或可编程逻辑器件。

进一步实施例包括在其上安装用于执行本文所述方法之一的计算机程序的计算机。

根据本发明的进一步实施例包括装置或系统，该装置或系统被配置为将用于执行本发明所述方法之一的计算机程序(例如，电子或光学地)传送到接收器。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储设备等。例如，该装置或系统可包括用于将计算机程序传送到接收器的文件服务器。

在一些实施例中，可使用可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)来执行本文所述方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可与微处理器协作以执行本文所述的方法之一。通常，方法优选地由任何硬件装置执行。

以下权利要求在此纳入详细描述，其中每个权利要求都可以作为单独的示例。还应注意的是，尽管在权利要求中，从属权利要求是指与一个或多个其他权利要求的特定组合，但其他示例也可能包括从属权利要求与任何其他从属或独立权利要求的主题内容的组合。特此明确提出这种组合，除非在个别情况中声明不打算采用特定组合。此外，权利要求的特征也应包括任何其他独立权利要求，即使该权利要求不直接定义为依赖于该其他独立权利要求。

关于先前示例中的特定示例所描述的方面和特征也可与其他示例中的一个或多个组合，以替换该其他示例的相同或相似特征，或将所述特征额外地引入到其他示例中。

附图标记列表

100装置

110一个或多个处理器

120一个或多个存储设备

122相机

130接口电路

150 载物台插入件

152 第一区域

154 样本支持器

162 第二区域

164第一校准目标

172 第三区域

174第二校准目标

250a,250b载物台插入件

254样本支持器

256样本

280,282,284,286,288校准目标

290校准区域

300显微镜系统

322相机

340显微镜

342照明源

344光学组件

346安装设备

348滤波器

350载物台插入件

390校准区域

395载物台

400用于显微镜系统的校准的方法

410获取关于请求的信息

420选择一组所需的校准技术

430对选择的校准技术进行排序

440移动载物台到校准位置

450执行校准

460验证校准的结果

470储存校准的结果

480检查是否需要进一步校准

490完成显微镜系统的校准

500用于显微镜系统的校准的方法

510接收载物台插入件信息

520触发载物台插入件的移动

530触发图像采集

540控制显微镜系统的校准

600系统

610显微镜

620计算机系统

Claims (16)

1.一种用于显微镜系统的载物台插入件(150；250；350)，包括：

第一区域(152)，用于容纳样本支持器(154)；

第二区域(162)，包括用于校准所述显微镜系统的第一参数的第一校准目标(164)；以及

第三区域(172)，包括用于校准所述显微镜系统的第二参数的第二校准目标(174)。

2.根据权利要求1所述的载物台插入件(150；250；350)，其中

所述第一校准目标(164)或所述第二校准目标(174)中的至少一个是校准标准。

3.根据上述权利要求中任何一个所述的载物台插入件(150；250；350)，其中

所述第一校准目标(164)被分配给所述显微镜系统的第一校准技术，以及所述第二校准目标(174)被分配给所述显微镜系统的第二校准技术。

4.根据上述权利要求中任何一个所述的载物台插入件(150；250；350)，其中

所述第一校准目标(164)或所受第二校准目标(174)包括荧光区、几何图案、旋转可变结构或周期结构中的至少一个。

5.根据上述权利要求中任何一个所述的载物台插入件(150；250；350)，其中

所述第二区域(162)被布置为与所述第一区域(152)的第一侧相邻，以及所述第三区域(172)被布置为与所述第一区域(152)的第二侧相邻。

6.根据上述权利要求中任何一个所述的载物台插入件(150；250；350)，进一步包括：

机器可读标识符，用于标识所述载物台插入件(150；250；350)。

7.根据上述权利要求中任何一个所述的载物台插入件(150；250；350)，进一步包括：

标记，用于检查所述载物台插入件(150；250；350)相对于所述显微镜系统的载物台的位置。

8.一种显微镜系统，包括：

根据上述权利要求中任何一个所述的载物台插入件(150；250；350)。

9.一种用于显微镜系统的装置(100)，包括一个或多个处理器(110)和一个或多个存储设备(120)，其中所述装置(100)被配置为：

获取关于所述显微镜系统的载物台插入件(150；250；350)的载物台插入件信息，所述载物台插入件(150；250；350)包括校准区域；

基于存储的所述校准区域的位置信息触发所述载物台插入件(150；250；350)相对于所述显微镜系统的物镜的移动，以便所述校准区域位于所述显微镜系统的视场内；

触发对所述校准区域的图像采集；以及

基于采集的图像控制所述显微镜系统的校准。

10.根据权利要求9所述的装置(100)，其中所述装置(100)进一步被配置为：

接收关于所述显微镜系统的变化的系统信息或关于所述显微镜系统的环境的环境信息中的至少一个；

基于所述系统信息或所述环境信息中的至少一个，确定是否需要进一步校准所述显微镜系统；以及

基于确定的需要，控制所述显微镜系统的进一步校准。

11.根据要求9或10所述的装置(100)，其中

所述校准区域包括用于校准所述显微镜系统的第一参数的第一校准目标和用于校准所述显微镜系统的第二参数的第二校准目标，其中

所述装置(100)进一步被配置为：

触发对所述第一校准目标的第一图像采集；

触发对所述第二校准目标的第二图像采集；以及

基于采集的第一图像和采集的第二图像控制所述显微镜系统的校准。

12.根据权利要求11所述的装置(100)，其中所述装置(100)进一步被配置为：

控制所述校准，以便在所述第一图像采集之后和所述第二图像采集之前，对所述第一校准参数执行第一校准技术，并且在所述第二图像采集之后基于采集的第二图像对所述第二校准参数执行第二校准技术。

13.根据权利要求9-11中任何一个所述的装置(100)，其中所述装置(100)进一步被配置为控制所述校准，以便在所述第一图像采集之后和在所述第二图像采集期间，基于采集的第一图像对所述第一校准参数执行第一校准技术，并且在所述第二图像采集之后基于采集的第二图像对所述第二校准参数执行第二校准技术。

14.根据任何要求9-13中任何一个所述的装置(100)，其中

所述载物台插入件信息包括关于所述载物台插入件的标记的信息，以及其中

所述装置(100)进一步被配置为：

基于所述标记的存储位置信息，触发所述载物台插入件相对于所述显微镜系统的物镜的移动，以便所述标记位于所述显微镜系统的视场中；

触发对所述标记的图像采集；以及

基于获取的标记的图像，检查所述载物台插入件是否正确安装到所述显微镜系统中。

15.一种用于显微镜系统的方法，包括：

接收关于包括校准区域的显微镜系统的载物台插入件的载物台插入件信息；

基于所述校准区域的存储位置信息触发所述载物台插入件相对于所述显微镜系统的物镜的移动，以便所述校准区域位于所述显微镜系统的视场内；

触发对所述校准区域的图像采集；以及

基于获取的图像，控制所述显微镜系统的校准。

16.一种计算机程序，具有当程序在处理器上执行时，用于执行根据权利要求15所述的方法的程序代码。