DD262721A1 - MICROSCOPE ASSEMBLY FOR PARALLEL VISUAL AND OPTOELECTRONIC ANALYSIS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Mikroskopanordnung zur parallelen visuellen und optoelektronischen Analyse von Objektvorlagen. Sie ist besonders geeignet zur automatischen Objektklassifikation von Objekten in Mikropraeparaten. Mit der erfindungsgemaessen Mikroskopanordnung wird einerseits zur visuellen Betrachtung die Objektvorlage in bekannter Weise vergroessert abgebildet. Andererseits wird zwecks optoelektronischer Auswertung auf der Basis der inkohaerent-strukturzonalen Analyse ein strukturierter Strahler oder eine beleuchtete strukturierte Blende, die vor der Objektvorlage in einer Aperturblendenebene stehen, auf einen optoelektronischen Einzelempfaenger abgebildet. Die auf den Einzelempfaenger treffende Lichtmenge liefert einen Messwert, der bestimmt ist durch die Strukturzone des Strahlers bzw. der Blende und die Objektvorlage. Mehrere Messungen bei Verwendung von Strukturzonen unterschiedlicher Groesse, Form oder/und Lage liefern eine Messreihe, die eine Objektklassifikation erlaubt. Fig. 1The invention relates to a microscope arrangement for the parallel visual and optoelectronic analysis of object templates. It is particularly suitable for automatic object classification of objects in micropraparates. With the microscope arrangement according to the invention, on the one hand, for visual observation, the object template is displayed enlarged in a known manner. On the other hand, for the purpose of optoelectronic evaluation on the basis of the inkohaerent-structure-zonal analysis, a structured radiator or an illuminated structured diaphragm, which are in front of the object template in an aperture diaphragm plane, imaged on a single optoelectronic receiver. The quantity of light striking the individual receiver supplies a measured value which is determined by the structural zone of the radiator or the diaphragm and the object template. Several measurements using structural zones of different size, shape and / or position provide a series of measurements that allows object classification. Fig. 1
Description
Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Mikroskopanordnung zur parallelen visuellen und optoelektronischen Analyse von Objektvorlagen. Sie ist besonders geeignet zur automatischen Objektklassifizierung von Objekten in Mikropräparaten, so z. B. zur Blutbildanalyse, Metaphasenplattensuche, für Aufgaben des Gewässer- und Umweltschutzes usw.The invention relates to a microscope arrangement for the parallel visual and optoelectronic analysis of object templates. It is particularly suitable for automatic object classification of objects in micro-preparations, such. B. for blood analysis, metaphase search, for water and environmental protection tasks etc.
Auf dem Gebiet der biologischen und medizinischen Wissenschaften hat die automatische Bildverarbeitung von Mikroskopbildern zunehmend an Bedeutung gewonnen. Auf dem internationalen Markt sind eine Reihe automatisierter Mikroskope mit elektronischer Bildverarbeitung präsent, u.a. auch das Gerät Morphoquantausdem Kombinat VEB Carl ZeissIn the field of biological and medical sciences, the automatic image processing of microscope images has become increasingly important. There are a number of automated microscopes with electronic image processing in the international market, including: also the device Morphoquantausdem Kombinat VEB Carl Zeiss
Auch in der Fachliteratur wurden in zunehmenden Maße Anordnungen und Verfahren zur kohärent-optischen Fouriertransformation zur Bildverarbeitung von Mikroskopbildern beschrieben. Trotz der teilweise nachgewiesenen guten Klassifikationsergebnisse, wie z. B. bei der Metaphasenplattensuche, beschrieben vonArrangements and methods for coherent-optical Fourier transformation for image processing of microscope images have also been increasingly described in the specialist literature. Despite the partially proven good classification results, such. B. in metaphase search, described by
— Hutzier u.a. in Proceedings ISMIl, 1982 Medical Image Interpretation, München 82- Hutzier u.a. in Proceedings ISMIl, 1982 Medical Image Interpretation, Munich 82
— Barkunov u.a. in Autometrija 5(1980) _- Barkunov et al. in Autometrija 5 (1980)
— Schwerdtneru.a. in Bild undTon37(12) 1984,- Schwerdtneru.a. in picture and sound37 (12) 1984,
hat sich die kohärent-optische Mikroskopanalyse bislang nicht in technischen Mikroskopen durchgesetzt. Die zwei wesentlichen Gründe dafür sind in dem großen gerätetechnischen Aufwand für die kohärent-optische Bildverarbeitung und der Notwendigkeit der Unterdrückung bzw. Minimierung des entstehenden kohärenten Rauschens zu suchen, (GB-PS 1409731, US-PS 3482102). Neben den kohärent-optischen Bildverarbeitungsprozessen haben die inkohärent-optischen Lösungen zunehmend an Bedeutung gewonnen. (GB-PS 1281075, US-PS 3288018, US-PS 33902257). Die vorgeschlagenen Anordnungen kommen allerdings nicht ohne einen erheblichen optischen Aufwand aus, erfordern teilweise einen erheblichen mathematischen Aufwand zur elektronischen Nachverarbeitung oder sind nur auf eindimensionale Objektvorlagen sinnvoll anwendbar. In der DD-PS 246466 wird eine Anordnung zur inkohärenten-strukturzonalen Analyse vorgeschlagen, die als kompletter „Bildverarbeitungsmodul" an übliche Mikroskope angesetzt werden kann, wobei zusätzlich ein Bildwandler notwendig ist und technische Mittel, um das reelle, vergrößerte Bild des Mikropräparates in die Ebene des Bildwandlers abzubilden. Eine Möglichkeit zur visuellen Betrachtung des Mikropräparates — wie in der Mikroskopie üblich und von den Anwendern automatisierter Mikroskope gefordert — wäre aber in einer solchen Anordnung nicht mehr gegeben.Coherent optical microscopy analysis has not been established in technical microscopes so far. The two main reasons for this are to be found in the great expenditure on equipment for coherent optical image processing and the necessity of suppressing or minimizing the resulting coherent noise (GB-PS 1409731, US-PS 3482102). In addition to coherent optical image processing, incoherent optical solutions have become increasingly important. (GB-PS 1281075, US-PS 3288018, US-PS 33902257). However, the proposed arrangements do not come without a considerable optical effort, sometimes require a considerable amount of mathematical effort for electronic post-processing or are useful only on one-dimensional object templates. In DD-PS 246466 an arrangement for incoherent-structural-zonal analysis is proposed, which can be applied as a complete "image processing module" to conventional microscopes, in addition an image converter is necessary and technical means to the real, enlarged image of the micro-preparation in the plane A possibility for the visual inspection of the micro-preparation - as usual in microscopy and required by the users of automated microscopes - but would no longer exist in such an arrangement.
Ziel der Erfindung ist es, mit geringem technischen Aufwand Objektvorlagen mit einer Anordnung sowohl visuell als auch optoelektronisch zu analysieren.The aim of the invention is to analyze object templates with an arrangement both visually and opto-electronically with little technical effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mikroskopanordnung zu entwickeln, mit der die inkohärent-strukturzonale Analyse einer Objektvorlage möglich wird, unter Ausnutzung der in Mikroskopen üblichen optischen Baugruppen und bei Beibehaltung der vergrößerten Abbildung der Objektvorlage zur visuellen Betrachtung. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit einer Mikroskopanordnung zur parallelen visuellen und optoelektronischen Analyse bestehend aus einer Beleuchtungseinheit, einem Kondensor, einer Objektvorlage, einem Objektiv und einem das Strahlenbündel in zwei Teilstrahlenbündel teilenden Strahlteiler, die nacheinander auf einer optischen Achse angeordnet sind, wobei die Beleuchtungseinheit dem Kondensor so vorgeordnet ist, daß der zu betrachtende Teil der Objektvorlage homogen ausgeleuchtet wird, sowie einem Okular, dessen optische Achse mit dem Achsstrahl des ersten Teilstrahlenbündels zusammenfällt, und einem Empfänger, der auf der Achse des zweiten Teilstrahlen bündeis einer Bertrandlinse in einer zur Brennebene des Kondensors konjugierten Ebene nachgeordnet ist, dadurch gelöst, daß die Beleuchtungseinheit entweder eine Lichtquelle, einen Kollektor und eine strukturierte Blende umfaßt, die in der Brennebene des Kondensors als Aperturblende wirkend angeordnet ist, oder ein in der Brennebene des Kondensors stehender strukturierter Strahler ist, daß die strukturierte Blende bzw. der strukturierte Strahler zeitlich nacheinander jeweils eine in Größe, Form oder/und Lage unterschiedlich ausgebildete Strukturzone aufweist und daß der Empfänger ein Einzelempfänger ist.The invention has for its object to develop a microscope arrangement with which the incoherent-structural-zonal analysis of an object template is possible, taking advantage of customary in microscopes optical assemblies and while maintaining the enlarged image of the object template for visual inspection. The object of the invention is provided with a microscope arrangement for parallel visual and optoelectronic analysis consisting of a lighting unit, a condenser, an object template, an objective and a beam splitter dividing the beam into two partial beams, which are successively arranged on an optical axis, wherein the illumination unit the condenser arranged so that the part of the object template to be viewed is homogeneously illuminated, as well as an eyepiece whose optical axis coincides with the axis of the first beam part, and a receiver, on the axis of the second partial beams bündeis a Bertrand lens in one to the focal plane of the condenser is followed by the fact that the illumination unit comprises either a light source, a collector and a structured aperture, which is arranged in the focal plane of the condenser acting as an aperture diaphragm, or in the B is the structured plane or the structured radiator temporally one after the other in each case in size, shape and / or position differently formed structural zone and that the receiver is a single receiver.
Vorteilhaft wird als strukturierte Blende ein Flüssigkristalldisplay mit verschiedenen ansteuerbaren Strukturzonen, verwendet, dem ein Polarisatorvor-undein Analysator nachgeordnet sind. Bei breitbandigem Licht ist es günstig, zur Kontrasterhöhung dem Polarisator einen Farbfilter vorzuordnen.Advantageously, as a structured diaphragm, a liquid crystal display with different controllable structural zones is used, to which a polarizer and an analyzer are arranged downstream. With broadband light, it is favorable to pre-allocate a color filter to the polarizer to increase the contrast.
Statt eines Flüssigkristalldisplays ist auch eine Blendenplatte als sehr einfache Variante verwendbar. Damit die Strukturzone in ihrer Größe, Form oder/und Lage zeitlich nacheinander unterschiedlich ausgebildet ist, ist diese Blendenplatte gegenüber der optischen Achse beweglich, oder sie ist austauschbar gegen Blendenplatten mit Strukturzbnen anderer Form oder/und Größe. Um zur visuellen Betrachtung die Objektvorlage ausreichend zu beleuchten, ist die Blendenplatte aus dem optischen Strahlengang herausnehmbar.Instead of a liquid crystal display, an aperture plate can also be used as a very simple variant. So that the structural zone is formed differently in time, successively in terms of its size, shape and / or position, this diaphragm plate is movable relative to the optical axis, or is interchangeable with diaphragm plates having structural shapes of different shape and / or size. In order to sufficiently illuminate the object template for visual observation, the aperture plate can be removed from the optical beam path.
Zur Realisierung der Beleuchtungseinheit durch einen strukturierten Strahler ist es von Vorteil, ein Elektrolumineszenzdisplay, dessen Lumineszenzflächen wahlweise angesteuert werden, einzusetzen.To realize the illumination unit by a structured radiator, it is advantageous to use an electroluminescent display whose luminescence surfaces are selectively controlled.
Soll zur inkohärent-strukturzonalen Analyse ein Teil der Objektovorlage wirksam werden, bietet es sich an, eine Tubusblende in einer zur Objektebene konjugierten Ebene vor der Bertrandlinse anzuordnen.If a part of the object template is to become effective for the incoherent-structural-zonal analysis, it makes sense to arrange a tube diaphragm in a plane conjugate to the object plane in front of the Bertrand lens.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Einzelempfänger eine Blende und einen Fotoempfänger umfaßt, wobei die wirksame Fläche des Fotoempfängers durch die Blendenöffnung genau festgelegt ist.Furthermore, it is advantageous if the individual receiver comprises a diaphragm and a photoreceiver, wherein the effective area of the photoreceptor is precisely defined by the diaphragm opening.
Mit der erfindungsgemäßen Mikroskopanordnung wird einerseits die Objektvorlage in bekannter Weise vergrößert abgebildet, so daß sie zur visuellen Betrachtung zur Verfügung steht.With the microscope arrangement according to the invention, on the one hand, the object template is enlarged in a known manner, so that it is available for visual inspection.
Andererseits erfolgt die Abbildung der Aperturblendenebene des Kondensors, in der entweder ein strukturierter Strahler oder eine beleuchtete strukturierte Blende steht, auf einen optoelektronischen Empfänger. Die auf den Empfänger treffende Lichtmenge liefert einen Meßwert, der bestimmt ist durch die Strukturzone des Strahlers bzw. der Blende und die Objektvorlage. Mehrere Messungen bei Verwendung von Strukturzonen unterschiedlicher Größe, Form oder/und Lage liefern eine Meßreihe, die als Träger der Objektinformation eine Klassifikation und Identifikation von Mikroobjekten in der Objektvorlage erlaubt. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ausschließlich mikroskopische optische Bauelemente und -gruppen verwendet werden, kein zusätzliches Fouriertransformationsobjektiv und kein gesonderter Bildwandler notwendig sind, um eine strukturzonale Analyse zu realisieren. Die Beleuchtungseinrichtung und der Hauptteil der optischen Baugruppen werden sowohl für die Abbildung zur visuellen Betrachtung, als auch für die Durchführung der strukturzonaien Analyse genutzt, so daß ein mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung realisiertes Gerät die Größe eines herkömmlichen Mikroskopes kaum überschreitet. Außerdem können herkömmliche Mikroskope auf einfache Weise nachgerüstet werden, um durch eine inkohärentstrukturzonale Analyse die Objektvorlage automatisch auswerten zu können.On the other hand, the imaging of the aperture diaphragm plane of the condenser, in which either a structured radiator or an illuminated structured diaphragm is provided, takes place on an optoelectronic receiver. The amount of light striking the receiver provides a measured value which is determined by the structural zone of the radiator or the diaphragm and the object template. Several measurements when using structural zones of different size, shape and / or position provide a series of measurements which, as a carrier of the object information, allow a classification and identification of micro-objects in the object template. The particular advantage of the invention is that only microscopic optical components and groups are used, no additional Fourier transformation objective and no separate image converter are necessary to realize a structural-zonal analysis. The illumination device and the main part of the optical assemblies are used both for the imaging for visual observation, as well as for the implementation of the structure zonaien analysis, so that a realized with the measuring device according to the invention device hardly exceeds the size of a conventional microscope. In addition, conventional microscopes can be retrofitted in a simple manner in order to be able to automatically evaluate the object template by means of an incoherent structural-zonal analysis.
Nachfolgend soll anhand von drei Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to three embodiments. To show:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Mikroskopanordnung mit einer Blendenplatte, die als strukturierte Blende das wesentliche Bauelement der Beleuchtungseinheit darstelltFig. 1 shows a microscope assembly according to the invention with a diaphragm plate, which represents the essential component of the lighting unit as a structured aperture
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Mikroskopanordnung mit einem Flüssigkristalldisplay als strukturierte Blende Fig.3 eine erfindungsgemäße Mikroskopanordnung mit einem strukturierten Strahler als Beleuchtungseinheit Fig. 4 eine Beleuchtungseinheit mit einer Blendenplatte, die eine keilförmige transparante Zone mit veränderlicher Lage realisiert.2 shows a microscope arrangement according to the invention with a liquid crystal display as a structured panel. FIG. 3 shows a microscope arrangement according to the invention with a structured spotlight as illumination unit. FIG. 4 shows a lighting unit with a panel plate which realizes a wedge-shaped transparent zone with a variable position.
Die in Fig. 1 dargestellte Mikroskopanordnung umfaßt eine Lichtquelle 1 beliebiger Art, einen Kollektor 2, eine Blendenplatte 3, die in der Brennebene eines Kondensors 4 steht, eine Objektvorlage 5, ein Objektiv 6, einen Strahlteiler 7, der das Strahlenbündel in zwei Teilstrahlenbündel aufspaltet, sowie ein Okular 8, dessen optische Achse mit dem Achsstrahl des einen Teilstrahlenbündels zusammenfällt, und eine Bertrandlinse 9 auf der Achse des anderen Teilstrahlenbündels, der ein Empfänger 10 nachgeordnet ist. Der Empfänger 10 steht dabei in einer konjugierten Ebene zur Blendenplatte 3. Die von der Lichtquelle 1 kommende Strahlung beleuchtet die Objektvorlage 5, welche über das Objektiv 6, den Strahlteiler 7 und das Okular 8 visuell betrachtet ist. Zum Zweck der inkohärent-strukturzonalen Analyse erfolgt eine Abbildung der Blendenplatte 3, die als Aperturblende wirkt, über den Kondensor 4, das Objektiv 6 den Strahlteiler 7 und die Bertrandlinse 9 auf den Empfänger 10. Die auf den Empfänger 10 treffende Lichtmenge wird bestimmt durch die Struktur und die Transparenz der einzelnen Mikroobjekte in der Objektvorlage 5 und die Größe, Form und Lage der Strukturzone der Blendenplatte 3. Um eine objekttypische Meßreihe zu erhalten, werden verschiedene Blendenplatten 3 in den optischen Strahlengang gebracht bzw. man ändert ihre Lage bezüglich der optischen Achse. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Blendenplatte 3 eine geschwärzte Platte mit einer ringförmigen transparenten Strukturzone. Entsprechend der Anzahl der gewünschten Meßwerte werden nacheinander Blendenplatten 3 mit unterschiedlichen Durchmessern der transparenten Strukturzonen in den optischen Strahlengang eingebracht. Es sind auch beliebige andere Zonenformen geeignet. Als besonders vorteilhaft bietet sich eine keilförmige Strukturzone an (Fig. 4). Hier kann man beliebig viele Meßwerte erhalten allein durch die schrittweise Drehung der Blendenplatte 3 um die optische Achse. Zur visuellen Betrachtung wird die Blendenplatte 3 zweckmäßigerweise aus dem Strahlengang herausgenommen.The microscope assembly shown in Fig. 1 comprises a light source 1 of any kind, a collector 2, an aperture plate 3, which is in the focal plane of a condenser 4, an object template 5, an objective 6, a beam splitter 7, which splits the beam into two partial beams , and an eyepiece 8, whose optical axis coincides with the axis of the beam of a partial beam, and a Bertrand lens 9 on the axis of the other partial beam, which is a receiver 10 downstream. The receiver 10 stands in a conjugate plane to the aperture plate 3. The radiation coming from the light source 1 illuminates the object template 5, which is visually viewed via the lens 6, the beam splitter 7 and the eyepiece 8. For the purpose of incoherent-structural-zonal analysis, an imaging of the diaphragm plate 3, which acts as an aperture stop, via the condenser 4, the lens 6, the beam splitter 7 and the Bertrand lens 9 on the receiver 10. The incident on the receiver 10 amount of light is determined by the Structure and transparency of the individual micro-objects in the object template 5 and the size, shape and position of the structural zone of the diaphragm plate 3. In order to obtain an object-typical series of measurements, different diaphragm plates 3 are brought into the optical beam path or changes their position with respect to the optical axis , In the illustrated embodiment, the aperture plate 3 is a blackened plate with an annular transparent structure zone. Corresponding to the number of desired measured values, aperture plates 3 with different diameters of the transparent structure zones are successively introduced into the optical beam path. There are also any other types of zones suitable. A wedge-shaped structural zone is particularly advantageous (FIG. 4). Here one can obtain any number of measured values solely by the stepwise rotation of the diaphragm plate 3 about the optical axis. For visual inspection, the diaphragm plate 3 is expediently removed from the beam path.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Hier wird als strukturierte Blende keine Blendenplatte 3, wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet, sondern ein Flüssigkristalldisplay 11, bei dem die angesteuerten Flüssigkristallzonen die Polarisationsebene des Lichtes um 90° drehen. Dadurch erspart man sich den Fertigungsaufwand für verschiedene Blendenplatten 3. Zusätzlich zu den im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Bauelementen und -gruppen, die hier in gleicher Weise angeordnet sind, ist das Einfügen eines Polarisators 13 vor und eines Analysators 14 hinter dem Flüssigkristalldisplay 11 erforderlich. Stehen der Polarisator 13 und der Analysator 14 senkrecht zueinander, so wird die durch die angesteuerten Elemente des Flüssigkristalldisplays 11 erzeugte strukturierte Blende auf dem Empfänger 10 abgebildet. Das durchgelassene Strahlenbündel beleuchtet außerdem die Objektvorlage 5.2, a second embodiment is shown. Here, as a patterned diaphragm, no diaphragm plate 3 is used as in the first embodiment, but a liquid crystal display 11 in which the driven liquid crystal zones rotate the polarization plane of the light by 90 °. In addition to the components and groups described in the first embodiment, which are arranged here in the same way, the insertion of a polarizer 13 before and an analyzer 14 behind the liquid crystal display 11 is required. If the polarizer 13 and the analyzer 14 are perpendicular to one another, then the structured diaphragm produced by the driven elements of the liquid crystal display 11 is imaged on the receiver 10. The transmitted beam also illuminates the object template 5.
Ist diese Beleuchtung zur visuellen Betrachtung unzureichend kann z.B. durch Abschalten des Flüssigkristalldisplays 11 und Parallelstellung des Polarisators 13 und Analysators 14zueinander, oder durch Ausschwenken des Polarisators 13 oder/und des Analysators 14 aus dem Strahlengang, die gesamte über den Kollektor 2 abgebildete Lichtmenge zur Beleuchtung genutzt werden.If this illumination is insufficient for visual observation, e.g. by switching off the liquid crystal display 11 and parallel position of the polarizer 13 and analyzer 14 to each other, or by swinging out of the polarizer 13 and / or the analyzer 14 from the beam path, the entire amount of light imaged on the collector 2 can be used for illumination.
Der gleiche Effekt wird erzielt bei Senkrechtstellung des Polarisators 13 zum Analysator 14 und der Ansteuerung des gesamten Flüssigkristalldisplays 11. Die visuelle Betrachtung der Objektvorlage 5 ist dann nicht zeitgleich mit der strukturzonalen Analyse möglich. Verwendet man zur Beleuchtung eine Lichtquelle 1 mit großer Bandbreite, ist es von Vorteil z.B. vor den Polarisator 13 einen Farbfilter 12 anzuordnen, um einen höheren Kontrast zu erzielen.The same effect is achieved with vertical position of the polarizer 13 to the analyzer 14 and the control of the entire liquid crystal display 11. The visual inspection of the object template 5 is then not possible at the same time with the structural-zonal analysis. If one uses for illumination a light source 1 with a large bandwidth, it is advantageous for example. in front of the polarizer 13 to arrange a color filter 12 to achieve a higher contrast.
Das vorteilhafteste Ausführungsbeispiel ist in Fig.3 dargestellt. Im Gegensatz zu den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispielen, wo die Beleuchtungseinheit eine Lichtquelle 1, einen Kollektor 2 und eine strukturierte Blende umfaßt, stellt die Beleuchtungseinheit hier ein Elektrolumineszenzdisplay 15 dar, das in der Brennebene des Kondensors 4 angeordnet ist. Die nachfolgenden Bauelemente und -gruppen, das sind der Kondensor 4, die Objektvorlage 5, das Objektiv 6, der Strahlteiler 7, das Okular 8, die Bertrandlinse 9 und der Empfänger 10 sind in bereits beschriebener Weise angeordnet. Zusätzlich befindet sich eine Tubusblende 16 in einer Bildebene der Objektvorlage 5, der Bertrandlinse 9 unmittelbar vorgeordnet. Mit ihr ist es möglich, die Abbildung so abzuschalten, daß nur ein bestimmter Ausschnitt der Objektvorlage 5 den strukturierten Meßwert bestimmt. Das ist z. B. dann sinnvoll, wenn die Objektvorlage 5 mehrere gleiche Objekte beinhaltet, die identifiziert bzw. klassifiziert werden sollen.The most advantageous embodiment is shown in Fig.3. In contrast to the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 and 2, where the illumination unit comprises a light source 1, a collector 2 and a structured diaphragm, the illumination unit here represents an electroluminescent display 15 which is arranged in the focal plane of the condenser 4. The following components and groups, these are the condenser 4, the object original 5, the objective 6, the beam splitter 7, the eyepiece 8, the Bertrand lens 9 and the receiver 10 are arranged in the manner already described. In addition, there is a tube diaphragm 16 in an image plane of the object template 5, the Bertrand lens 9 immediately upstream. With it, it is possible to turn off the mapping so that only a certain section of the object template 5 determines the structured measured value. This is z. B. makes sense, if the object template 5 contains several identical objects to be identified or classified.
Eine weitere Blende 17 ist dem Empfänger 10 direkt vorgeordnet. Dadurch läßt sich die wirksame Fläche des Empfängers 10 genau festlegen. Zum Beispiel wird diese Fläche bei der Verwendung einer pin-hole-Blende auf einen winzigen Kreis auf der optischen Achse der Mikroskopanordnung begrenzt, so daß die Größe der Integrationszone für den empfangenen Meßwert ausschließlich durch Größe, Form oder/und Lage des Strahlenbündels in der Aperturblendenebene bestimmt wird. Strahlenbündel unterschiedlicher Größe, Form und/oder Lage werden zur Erlangung mehrerer Meßwerte durch die Ansteuerung unterschiedlicher Lumineszenzflächen erreicht.Another aperture 17 is directly upstream of the receiver 10. As a result, the effective area of the receiver 10 can be set exactly. For example, this area is limited to a tiny circle on the optical axis of the microscope assembly using a pin-hole aperture so that the size of the integration zone for the received measurement is determined solely by the size, shape and / or location of the beam in the aperture diaphragm plane is determined. Beams of different size, shape and / or position are achieved to obtain a plurality of measured values by controlling different luminescence surfaces.
Bei einem auf Unendlich korrigierten Objektiv 6 ist es notwendig, diesem eine Tubuslinse 18 nachzuordnen. Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Steuer- und Auswerteelektronik synchronisiert die Arbeitsweise des Elektrolumineszensdisplays 15 und des Empfängers 10, und wertet die erhaltene Meßreihe aus.In the case of an objective 6 corrected for infinity, it is necessary to rearrange a tube lens 18 for this purpose. A control and evaluation electronics not shown in the drawing synchronize the operation of the electroluminescent display 15 and the receiver 10, and evaluates the series of measurements obtained.
Die Auswertung einer größeren Zahl von Meßwerten führt bei der Objektklassifizierung zu einer höheren Sicherheit. Zur Objektklassifizierung werden in der Auswerteeinheit die Meßwerte mit hier abgespeicherten Werten verglichen, die zuvor bei Verwendung eines strukturierten Strahlers bzw. einer beleuchteten strukturierten Strahlers bzw. einer beleuchteten— strukturierten Blende jeweils mit einer Strukturzone gleicher Form und Größe sowie gleicher Lage gegenüber der optischen Achse gewonnen wurden. Die Auswertung ist für alle Ausführungsbeispiele gleich. Sie erfolgt in der gleichen Weise wie bei den bekannten Anordnungen zur kohärent-strukturzonalen Analyse, allerdings mit dem Unterschied, daß die integralen Meßwerte seriell anfallen und dieser Sachverhalt entsprechend berücksichtigt werden muß, ggf. durch Zwischenspeicherung. Prinzipiell wird jedoch nach den von CASASENT, D., und SHARMA, V., in der Veröffentlichung „Fourier-Transform Feature-Space Studies" (Proceedings of SPIE, Vol.440, Nov. 1983) vorgestellten Auswertemethoden verfahren.The evaluation of a larger number of measured values leads to a higher safety in the object classification. For object classification, the measured values are compared in the evaluation unit with values stored here which have previously been obtained using a structured radiator or an illuminated structured radiator or an illuminated panel with a structural zone of the same shape and size and the same position relative to the optical axis were. The evaluation is the same for all embodiments. It takes place in the same way as in the known arrangements for coherent-structural-zonal analysis, but with the difference that the integral measured values occur serially and this situation must be taken into account accordingly, possibly by intermediate storage. In principle, however, according to the CASASENT, D., and SHARMA, V., in the publication "Fourier-Transform Feature-Space Studies" (Proceedings of SPIE, Vol.440, Nov. 1983) presented evaluation methods.
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