CN1973233A - 用于光谱分析的像差校正 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光谱系统(100)，用于确定人体的感兴趣的体积(120)中生物结构的特性。该光谱系统(100)包括一个低成本物镜(118)，用于引导激励光束至感兴趣的体积(120)并且从感兴趣的体积(120)收集返回辐射(124)。在检测到返回辐射(124)，即光谱信号之后，一个校正单元(106)对由该低成本物镜(118)引入的光谱信号的像差进行补偿。由于所述物镜(118)的像差强烈地依赖于感兴趣的体积(120)距离物镜(118)的光轴(116)的横向距离(122)，该校正单元(106)有效地使用一个校正表(110)，该校正表(110)提供了校正值与感兴趣的体积(120)的各个横向位置(122)之间的分配关系。

Description

用于光谱分析的像差校正

技术领域

本发明涉及对一个感兴趣的体积进行光谱分析的领域。

背景技术

将光谱学技术用于分析目的之应用可从现有技术中获悉。WO02/057758 A1和WO 02/057759 A1展示了用于对流过人体毛细血管的血液成分进行体内非侵入式光谱分析的光谱分析仪器。优选地，通过利用共焦喇曼光谱法来测量活体内血液分析物浓度来实现光谱分析，该方法允许非侵入式血液分析(NIBA)。

为了获得可检测光谱信号的高信噪比或信号背景比，共焦测量体积完全位于血管之内将是有利的。一方面，这需要精确地确定人体皮肤表面之下血管的位置。另一方面，光谱系统的共焦测量体积必须精确地被移动到所确定的血管位置。

对于非侵入式血液分析系统的大多数应用，若将系统分成两个部件，即通过一光纤连接起来的一个基站和一个柔性探头，将是有利的。较大的基站典型地包含相当宽大的激励激光器和光谱分析装置，而相对较小且具有柔性的探头提供必要的光学器件，用于将激励光束导向感兴趣的体积中并用于收集光谱数据。

当要分析那些难于触及的人体部位，象耳垂、唇、舌、鼻孔或指间皮瓣时，小型柔性探头将特别有利。因而，其总体尺寸是探头最重要的设计标准之一。除了尺寸要求以外，探头应具有较小的重量，允许人体的最大舒适性和易接近性。

然而，探头必须提供有效的装置，用于将共焦测量体积引导至皮肤表面之下所感兴趣的特定体积之内。主要有三种不同的方法，用于将共焦测量体积移至所期望的位置。第一种方法是将物镜和共焦测量体积相对于彼此固定，即物镜的焦点位置不能相对于透镜移动。在该第一种方法中，探头的光学器件优选地被排列成支持相关光学信号的旁轴传播。通过相对于探头和光学装置移动皮肤，可有效地实现将共焦测量体积移至皮肤中感兴趣的体积内。

第二种方法是利用相对于探头固定皮肤。共焦测量体积也相对于物镜位置固定。在此情况下，可通过相对于探头本身移动整个光学装置或至少光学装置的一部分，来实现共焦测量体积与感兴趣的体积之间的所需移动。例如，探头的外壳被刚性地固定在皮肤表面上，并允许探头的光学装置实施一个例如相对于探头外壳的横向运动。该“横向”的表述是指基本上垂直于探头物镜光轴的平面。

用于相对于皮肤移动共焦测量体积的第三种方法，其是基于将探头和物镜刚性地固定到皮肤上，但允许相对于物镜横向移动该共焦测量体积。这意味着必须改变光学信号(激励光束和所检测到的信号光束)的入射角和物镜。

第一和第二种方法的优点是测量体积位于光轴上，以允许简单的光学器件，但需要相当复杂的机械机构。第三种方法利用移动共焦测量体积离开光轴，从而仅需基本的机械部件，例如一个可转动或可操纵的镜面。由于从测量体积发出的相关光谱信号相对于物镜光轴以非零的角度传播，因而使用这种方法导致不可避免的物镜像差。从而，所得光谱数据以多种方式受到影响。

例如，色差可导致光谱中较宽的线，并可能以不同的效率检测到各种波长。这种探头利用相对于透镜通过光学信号的非旁轴传播来移动共焦测量体积，因而该探头通常需要一个具有极低像差度的复杂物镜。这种复杂物镜非常昂贵，因而不适于用在例如一个非侵入式血液分析系统的低成本探头中。

发明内容

因而，本发明目的在于提供一种用于光谱系统的允许使用廉价光学器件的改进的光学系统，该光谱系统用于确定人体皮肤表面之下感兴趣的体积内生物结构的特性。

本发明提供一种光谱系统，用于确定人体内感兴趣的体积中生物结构的特性。该光谱系统包括一个物镜，用于引导一激励光束至感兴趣的体积，并用于从感兴趣的体积收集返回的辐射。该光谱系统还包括一个用于检测来自感兴趣的体积的返回辐射的检测器，以及一个用于校正物镜的像差的校正单元。

典型地，感兴趣的体积是指人体皮肤表面之下的一个体积，该体积限定了一种诸如血管的特定生物结构或组织的位置。优选地，将对流过这种血管的血液进行光谱分析。以此方式，可充分地实施非侵入式血液分析(NIBA)。

优选地，该光谱系统包括一个基站和一个具有紧凑设计特征的柔性探头。该探头的物镜优选地采用不可避免地具有明显像差的低成本光学器件。使用一个校正单元，以允许校正和补偿由不理想物镜造成的像差。从而，本发明提供了一种以明显的像差为代价，在光谱数据采集中采用低成本物镜的有效方法。通过连续地补偿这些像差，可有效地消除这种低成本光学透镜的缺点，从而允许将这种低成本物镜用于诸如NIBA光谱系统的高精度测量装置中。

该校正单元还适于补偿多种不同类型的像差。该该校正单元优选地适于补偿色差和单色像差。关于单色像差，该校正单元很好地适用于补偿像散、场曲率、彗形像差、球面像差和诸如枕形畸变或桶形畸变的变形效应。

优选地，响应于将激励光束强烈地聚焦在一个指定的感兴趣的体积中，获得光谱数据。响应于这种激励，该光谱信号，即散射辐射，从感兴趣的体积发出，并被一检测器检测到。为了确定感兴趣的体积的成分，所关心的是所采集数据的光谱分析。换句话说，所得光谱的各种频率成分的相对强度代表着感兴趣的体积的成分。

由于物镜的色差，光谱中的特征线可能变宽，并且/或者光谱中各种波长的强度可能改变。因而，该校正单元适于补偿严重影响所采集光谱信息的色差。

根据本发明的另一优选实施例，该光谱系统还包括一个可转动反射镜元件，用于将物镜的一个共焦测量体积定位到感兴趣的体积中。该可转动反射镜元件还适用于相对于物镜光轴横向地移动共焦测量体积。

通过横向地移动该共焦测量体积，激励光束和从感兴趣的体积发出的返回辐射的光线相对于物镜光轴并且/或者相对于光谱系统或探头的整个光学系统的光轴以非平行的方式传播。

以此方式，本发明的光谱系统允许改变激励光束和所检测到的返回辐射相对于物镜光轴的传播角度。

优选地，该可转动反射镜元件被置入光谱系统的探头中，以实现探头更为牢固、廉价和有效的机械和光学设计。利用可转动反射镜元件来实现激励光束和返回辐射的非旁轴和/或离光轴布置，关键性地增强了物镜像差对所得光谱数据的影响。

由于由物镜引入的像差强烈地依赖于返回辐射的传播方向与物镜光轴之间的相对角度，该校正单元有效地利用那些确定激励型和/或返回型光线与物镜光轴之间传播角度的信息。

根据本发明的另一优选实施例，校正单元适于对所检测到的返回辐射进行校正。这样，物镜像差不是通过光学装置来补偿，而是将校正机制施加到在检测光谱信号时所产生的信号上。已知激励光束和物镜光轴之间的相关传播角，使得通过例如电信号和/或数据处理装置来有效地实施光谱数据的校正。

根据本发明的另一优选实施例，校正单元还适于利用由校正表提供的校正值。校正表的每个校正值是从感兴趣的体积到物镜光轴的横向距离所特有的。换句话说，每个校正值是激励和/或返回辐射与物镜光轴之间的相关传播角所特有的。校正表提供横向距离，即相关传播角与所需校正值之间的分配关系，以允许精确补偿由物镜引入的像差。这里，一个校正值可指一个标量值、一个校正矢量或甚至一个校正矩阵。以此方式，可有效地补偿多种不同的像差，无论是单色差还是色差。

优选地，校正表是通过整个光谱系统的一个校准步骤来获得的。在此情况下，一个参考光谱信号是通过从位于物镜光轴上的感兴趣的体积采集光谱数据来获得的。通过连续地横向移动感兴趣的体积和光谱系统的共焦测量体积，从多个不同横向位置获取相同光谱信号，以允许与该参考信号进行比较。

通过参考信号与多个在不同横向位置采集的光谱信号的比较，以允许表征光谱探头的物镜和整个光学装置的像差。

此外，校正表还采用二维矩阵，以允许表征物镜像差，该像差是由感兴趣的体积和共焦测量体积相对于物镜光轴沿两个横向方向的横向位移造成的。

根据本发明的另一优选实施例，从感兴趣的体积到物镜光轴的横向距离能够由可转动反射镜元件的定向来确定。优选地，可转动反射镜元件能够通过某些类型的致动器来操纵。已知致动器的位置和可转动反射镜元件的定向，则可确定激励光束相对于物镜光轴的相关传播角。这使得实现对那些支配物镜像差的参数进行直观的和直接的访问。

根据本发明的另一优选实施例，光谱系统还包括一个提供所关心区域图像的成像系统，用于确定感兴趣的体积相对于物镜光轴的横向位置。例如，该成像系统提供人体皮肤表面的一个图像，用于识别所关心的特定体积在皮肤表面图像中的位置。该成像系统还提供位于患者皮肤表面之下所关心区域的成像。通过这种涉及皮肤表面上或表面之下所关心区域的成像，可充分地移动光谱系统的测量体积，以便与感兴趣的体积重叠。

合适的成像方法包括正交偏振光谱成像(OPSI)、共焦视频显微(CVM)、光学相干性层析成像(OCT)、共焦激光扫描显微(CLSM)、基于多普勒效应的成像和基于超声波的成像。相应的成像技术公开于US60/262582、US09/912127、US09/912127、EP03100689.3和EP03102481.3中，其整体作为参考在此引入。

此外，确定感兴趣的体积相对于物镜光轴的横向位置需要某种图形识别装置，以在横向图像中识别感兴趣的体积。可选地，感兴趣的体积的确定可通过与一操作员的互动来获得，以在一个可见的横向图像中确定感兴趣的体积。

根据本发明的另一优选实施例，校正单元还适于校正物镜的色差和单色差。特别地，通过利用本发明的校准方法，该校正单元使用一个针对由各个横向位置所得光谱信号与参考信号之间偏差的校正表。以此方式，原则上能够有效地补偿由于激励光束和/或返回辐射的非旁轴传播而出现的所有类型的色差或单色差。

根据本发明的另一优选实施例，该校正单元还适于根据一个特征表来校正物镜像差。该特征表在制造该物镜时产生，且指示出每个特定物镜的像差。与校正表相比，该特征表仅仅是该物镜所特有的，而不是探头的整个光学装置所特有的。此外，该特征表通常指明了物镜的像差和缺陷，当该物镜被例如用在不同类型的光谱系统中时，该表可用于物镜像差的通用校正。因此，该特征表不仅是一个特定光学装置中一个物镜的像差所特有的，而且是该物镜通用的各种光学像差所特有的。

由于该特征表是在物镜制造过程之后直接产生的，该特征表对于每个单独的物镜是特有的。这使得能够表征和补偿一个低成本光学透镜在质量上的变化。以此方式，将由本发明的光谱系统校正单元实施的校正步骤可单独地适用于多种不同的物镜。此外，当例如由于卫生原因，探头的零件采用可置换元件时，一个物镜可甚至由另一个物镜替换，且该校正单元可通过利用其相应的特征表而精确地自适用于该替换透镜。因而不必为确定该替换透镜的像差而进行新的校准。

在另一个方面中，本发明提供一种用于光谱系统的计算机程序产品，该光谱系统用于确定人体内感兴趣的体积中生物结构的特性。该光谱系统具有一个物镜，用于将激励光束引导至感兴趣的体积，并用于从感兴趣的体积收集返回辐射。该光谱系统还包括一个检测器，用于检测从感兴趣的体积的返回辐射，且该计算机程序产品包括计算机程序方法，用于分析该返回辐射，并用于对该返回辐射进行校正，以校正物镜的像差。

在另外一个方面中，本发明提供一种用于对光谱系统的物镜进行像差校正的方法，该光谱系统被设计用于确定人体内感兴趣的体积中生物结构的特性。用于进行像差校正的方法包括以下步骤：利用物镜将激励光束引导至感兴趣的体积，并从感兴趣的体积收集返回辐射；在第二步骤中，从感兴趣的体积发出的返回辐射被检测到；在最后一步骤中，对检测到的返回辐射实施一个校正步骤，以校正由物镜引入的像差。

应当指出，本发明并不局限于特定类型的喇曼光谱法，而是也可使用其它光谱学技术。这包括：(i)基于喇曼散射的其它方法，包括受激喇曼光谱法和相干反斯托克斯喇曼光谱法(CARS)，(ii)红外光谱法，特别是红外吸收光谱法、傅立叶变换红外(FTIR)光谱法和近红外(NIR)漫反射光谱法，(iii)其它散射光谱技术，特别是荧光光谱法、多光子荧光光谱法和反射光谱法，以及(iv)其它光谱学技术，例如光声光谱法、偏振测定和泵浦-探测光谱法。适用于本发明的优选的光谱学技术为喇曼光谱法和荧光光谱法。

附图说明

以下将参照附图更为详细地描述本发明的优选实施例，其中：

图1示出了光谱系统的一个方框图，

图2示出了一个用于实施像差校正步骤的流程图，

图3示出了一个流程图，该流程用于产生本发明校正步骤的校正表。

具体实施方式

图1示出了本发明光谱系统100的一个方框图。该光谱系统100包括一个成像系统102。该光谱系统100包括光谱单元104，该光谱单元104包括一个光源，该光源典型地为一个在近红外范围(NIR)工作的激光源，该光谱单元104还包括一个检测器，该检测器典型地采用一个光谱仪。该光谱系统包括一个校正单元106、一个光谱分析系统108和一个校正表110。此外，光谱系统100包括一个光学装置，该光学装置具有至少一对透镜、一个物镜118、一个分色镜114和一个可转动反射镜112。光源，例如NIR激光器，被用在光谱模块104中，因而在此未明确示出。

该方框图示出了从感兴趣的体积120发出的返回辐射124的光路。典型地，激励光束沿着与返回辐射相同的光路但沿相反方向传播。以此方式，物镜的功能成为双重的。首先，它用于将激励光束聚焦到感兴趣的体积中，其次，它提供对来自感兴趣的体积的返回辐射的收集。例如，该激励光束可利用分色光束分离器被耦合到返回辐射的光路中。

对于本发明，并不严格要求激励光束与返回辐射沿着相同的光路传播。原则上，激励光束可以任意合适的聚焦装置聚焦到感兴趣的体积中。

返回辐射124在进入光谱单元104的检测器之前，以非旁轴的方式穿过透镜和反射镜系统而传播。在图1所示实施例中，感兴趣的体积120横向地与成像系统102和物镜118的光轴116分开。横向距离122可由可转动反射镜112充分地控制。换句话说，可转动反射镜112的定向确定了感兴趣的体积120距光轴116的横向距离122。由于由低成本物镜118引入的像差强烈地依赖于横向距离122，该横向距离的信息必须被提供给校正单元106。

通过使可转动反射镜112倾斜，如箭头所示，光谱系统100的共焦测量体积可被有效地引导至感兴趣的体积120中。从感兴趣的体积120发出的光谱信号被分色镜114反射，最终由光谱单元104的检测器检测到，产生一个相应的检测信号。一方面，该检测信号指示了感兴趣的体积120的成分的光谱，另一方面，该检测信号指示了由物镜118引入的像差。该检测信号从光谱单元104被传送到校正单元106。

校正单元106适于处理所获得的检测信号，以补偿由物镜118引入的像差。优选地，该校正单元106有效地利用校正表110。优先采用查找表形式的该校正表110提供针对感兴趣的体积120距离光轴116的横向距离122的校正信号。为了应用该校正表110的合适的校正值，校正单元106也需要指示横向距离122的信息。

横向距离122既可由可转动反射镜112的定向来确定，也可通过由成像系统102获得的图像检查来确定。从而，该成像系统102与可转动反射镜112均被连接到校正单元106。以此方式，可通过简单地从可转动反射镜112传送一个控制信号至校正单元106，由可转动反射镜112的定向来推导出所需的横向距离122的信息。附加地或可选地，可通过分析一个利用成像系统102获取的可见图像，来充分地获得感兴趣的体积120的横向距离122。

典型地，感兴趣的体积的位置由成像系统来确定。如果已知该位置并由此知道其到光轴的距离，控制单元传送一个信号至可转动反射镜，以将测量体积瞄准目标体积。移动激励光束的焦点，从而移动了测量体积，以便基本上与感兴趣的体积120重叠。

使用成像系统102还允许在一个由成像系统102提供的可见图像中直观地选择一个感兴趣的体积120。感兴趣的体积120的选择既可通过置于本发明光谱系统100之内的图形识别装置来实施，也可通过与一操作员的互动来实施。然而，成像系统102被充分地校准，以便精确地确定感兴趣的体积120距离光谱系统的光轴116的横向距离122。分色镜114用于在空间上将频率偏移的光谱信号从成像信号中分离出来。

在校正单元106利用校正表110和横向距离122的信息对所获得的检测信号实施像差补偿之后，再将像差已被补偿的光谱传送到光谱分析单元108，以便对所采集的光谱数据进行光谱分析。一旦由光谱仪108完成了光谱分析，则可获得测量体积，例如流过感兴趣的体积120的血液的成分的可靠信息。

所示光谱系统100可划分为一个基站和一个柔性紧凑探头。优选地，仅光学部件112、114、118必须置于该柔性探头之内。所有其它部件，例如光谱单元104、成像系统102、校正单元106以及光谱仪108可充分地置于该基站内。在此情况下，基站与探头之间光和/或电信号的传送必须通过光纤和/或导电元件来提供。优选地，还将一个用于产生激励光束的近红外激光器置入该基站中。

与利用可转动反射镜112从感兴趣的体积收集返回辐射相同的方式，将激励光束聚焦到感兴趣的体积120中。这样，感兴趣的体积的激励与相应光谱数据的采集可由同一光学装置来实现。这使得实现了光谱系统100的探头的紧凑、价廉和柔性设计。

图2示出了一个用于实施本发明像差校正步骤的流程图。在此，在第一步200中，利用成像系统102获取一个所关心区域，例如人体皮肤表面的一个区域或者皮肤表面之下的一个区域的可视图像。然后，在步骤202中，既可通过成像系统102的图形识别装置，也可通过与一操作员的互动来确定一个感兴趣的体积120。一旦已经在所获取的图像中确定了感兴趣的体积，则光谱系统的激励光束必须被引导并聚焦到感兴趣的体积120中。

假设感兴趣的体积的激励与光谱数据的光学采集基于同一光学装置，在步骤204中，可转动反射镜112被转动一个角度α，以便将光谱系统的共焦测量体积横向地移动到感兴趣的体积120。

一旦激励光束的焦点以及光学装置的共焦检测体积基本上与感兴趣的体积120重叠，则在步骤206中，感兴趣的体积受到激励光束的激励，以便激发用于产生光谱数据所需的散射过程。

在步骤208中，在利用激励光束使感兴趣的体积120曝光的过程中，从感兴趣的体积中检测到相应的返回辐射。该返回辐射指示了光谱数据，且由光谱单元104检测到。所检测到的返回辐射指示了光谱和由低成本物镜118引入的像差。

由于像差强烈地依赖于感兴趣的体积相对于物镜光轴的横向位置，在步骤210中，从校正表中获得一个校正值，并将其提供给校正单元106。该校正值是针对感兴趣的体积120的横向距离和返回辐射的波长所特定的。而感兴趣的体积的横向距离又可利用可转动反射镜112的角度α来确定。一旦正确的校正值已被校正单元106获得，则对所检测到的返回辐射实施一个相应的校正步骤，即在步骤212中，对由光谱单元104获得的电信号进行相应的像差补偿。

最后，在最终步骤214中，已进行像差补偿的光谱，以及因此已被校正的信号由光谱分析系统108进行光谱分析，以便得到感兴趣的体积120的成分的精确信息，其中该已被校正的信号指示了已被校正的光谱。

图3示出了一个用于产生校正表的流程图，该校正表将被本发明的光谱系统100的校正单元106使用。在第一步300中，记录一个校准或参考信号。在此情况下，校准或参考信号是指位于物镜118的光轴上的感兴趣的体积120的所检测到的光谱数据。假设在此构造中，物镜118的像差最小，从而可被忽略。

在下一个步骤302中，具有相关的感兴趣的体积120的皮肤或校准采样相对于物镜118的光轴116在横向平面中连续地被移动。在下一个步骤304中，可转动反射镜112转动一个角度α，以使物镜118的共焦测量体积跟踪感兴趣的体积120。以此方式，保证了光谱系统的共焦测量体积保持在感兴趣的体积120之内。

在相继的步骤306中，对于感兴趣的体积120的每个横向位置，由光谱单元104检测到返回辐射。由于光学信号的非平行或非旁轴传播，该返回辐射，即光谱信号受到物镜118的像差的影响。在紧接的步骤308中，每个所检测到的信号与校准信号进行比较，以求解出针对感兴趣的体积120的每个横向位置的像差。由于步骤308中所进行的比较，在下一个步骤310中确定了一个相应的校正值。该校正值可为标量、矢量或甚至一个多维矩阵。

一旦在步骤310中已经确定感兴趣的体积的一个特定横向位置的校正值，则在最终步骤312中，该校正值被存储在一个校正表中。该校正表提供可转动反射镜112的倾角α与相应的校正值之间的分配关系。应当指出，皮肤相对于物镜的横向位移是一个二维位移。换句话说，皮肤及其感兴趣的体积120可在基本上垂直于光谱系统的光轴116的平面内移动。

参考数字列表

100光谱系统

102成像系统

104光谱单元

106校正单元

108光谱分析单元

110校正表

112可转动反射镜

114分色镜

116光轴

118物镜

120感兴趣的体积

122距离光轴的横向距离

124返回辐射

Claims (14)

1、一种光谱系统(100)，用于确定人体的感兴趣的体积(120)中生物结构的特性，其包括：

一个物镜(118)，用于引导激励光束至感兴趣的体积并且从感兴趣的体积收集返回辐射，

一个检测器(104)，用于检测来自感兴趣的体积的返回辐射，

一个校正单元(106)，用于校正所述物镜的像差。

2、根据权利要求1的光谱系统(100)，还包括一个可转动反射镜元件(112)，用于将所述物镜(118)的一个测量体积定位到感兴趣的体积(120)中，所述可转动反射镜元件适于相对于所述物镜的光轴(116)横向地移动所述测量体积。

3、根据权利要求1或2的光谱系统(100)，其中所述校正单元(106)适于对所检测到的返回辐射进行校正。

4、根据权利要求1-3中任一项的光谱系统(100)，其中所述校正单元(106)适于利用由一个校正表(110)提供的校正值，每个校正值是从感兴趣的体积(120)到所述物镜(118)的所述光轴(116)的横向距离(122)所特有的。

5、根据权利要求2-4中任一项的光谱系统(100)，其中从感兴趣的体积(120)到所述物镜(118)的所述光轴(116)的所述横向距离(122)是由所述可转动反射镜元件(112)的定向来确定的。

6、根据权利要求1-5中任一项的光谱系统(100)，还包括一个成像系统(102)，其提供所关心区域的图像以便确定感兴趣的体积(120)的所述横向位置(122)。

7、根据权利要求1-6中任一项的光谱系统(100)，其中所述校正单元(106)适于校正所述物镜(118)的色差和单色差。

8、根据权利要求1-7中任一项的光谱系统(100)，其中所述校正单元(106)适于根据一个特征表来校正所述物镜(118)的像差，所述特征表是在制造所述物镜时产生的并且指示出每个特定物镜的像差。

9、一种用于光谱系统(100)的计算机程序产品，从而用于确定人体的感兴趣的体积(120)中生物结构的特性，所述光谱系统具有一个物镜(118)，用于将一激励光束引导至感兴趣的体积(120)中并且从感兴趣的体积收集返回辐射，所述光谱系统还具有一个检测器(104)，用于从感兴趣的体积检测返回辐射，所述计算机程序产品包括计算机程序方法，用于：

分析所述返回辐射，

对所述返回辐射进行校正，以校正所述物镜的像差。

10、根据权利要求9的计算机程序产品，还包括适于控制一个可转动反射镜元件(112)的程序方法，用于将所述物镜(118)的一个测量体积定位到感兴趣的体积(120)中，所述可转动反射镜元件适于相对于所述物镜的所述光轴(116)横向地移动所述测量体积。

11、根据权利要求9或10的计算机程序产品，还包括适于分析一个由成像系统(102)提供的所关心区域的图像的计算机程序方法，用于确定感兴趣的体积(120)相对于所述物镜(118)的所述光轴(116)的横向位置。

12、根据权利要求9-11中任一项的计算机程序产品，还包括适于根据一个特征表来校正所述物镜(118)的像差的计算机程序方法，所述特征表是在制造所述物镜时产生的并且指示出每个特定物镜的像差。

13、一种用于对光谱系统(110)的物镜(118)进行像差校正的方法，所述光谱系统(110)被设计成用于确定人体的感兴趣的体积(120)中生物结构的特性，所述进行像差校正的方法包括以下步骤：

利用物镜将激励光束引导至感兴趣的体积中并且从感兴趣的体积收集返回辐射，

检测来自感兴趣的体积的返回辐射，

对检测到的返回辐射实施一个校正步骤，以校正所述物镜的像差。

14、根据权利要求13的方法，其中校正步骤的实施包括以下步骤：

确定感兴趣的体积(120)与所述物镜(118)的所述光轴(116)之间的横向距离(122)，

获取针对所确定的横向距离的一个校正值，

利用所获得的校正值，对检测到的返回辐射实施一个校正步骤。