JP2015534078A - オブジェクト分類のための角度分散散乱およびスペクトル分解測定を採用したシステム、装置および方法 - Google Patents

Abstract

オブジェクトを識別、分類、区別化するためのシステム、装置、方法が記載されている。例えば、ハイパースペクトル撮像システムは、光学アセンブリ、暗視野照明装置およびハイパースペクトル撮像モジュールの少なくとも１つに動作可能に接続された暗視野モジュールを含むことができる。暗視野モジュールは、暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう動作可能な１以上のセンサを有する回路を含むことができる。ハイパースペクトル撮像モジュールは、暗視野モジュールに動作可能に接続され、オブジェクトの１以上の暗視野顕微鏡写真に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成された回路を含むことができる。

Description

発明の詳細な説明

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、もしあれば、例えば（以下に記載されている、最も早く利用可能な優先権を主張し、仮特許出願以外の日付または任意およびすべての親、親の親、親の親の親などについて、優先権出願のなどの出願の暫定特許出願、35 USCの§119（e）に基づく利益を主張する。下記にリストされた出願（優先出願）から最も早く利用可能な有効出願日の利益に関連し、主張する。）また、本出願は、下記の「関連出願」に関連している。

〔優先出願〕
オブジェクト分類のための角度分解散乱およびスペクトル分解測定を採用したシステム、装置および方法を開示する米国特許出願１３／６６２，７２４（発明者：Benjamin K. WilsonとMichael C. Hegg 出願日：２０１２年１０月２９日）。

オブジェクト分類のための角度分解散乱およびスペクトル分解測定を採用したシステム、装置および方法を開示する米国特許出願１３／６６２，７７０（発明者：Benjamin K. WilsonとMichael C. Hegg 出願日：２０１２年１０月２９日）。

〔関連出願〕
米国特許庁（ＵＳＰＴＯ）において、ＵＳＰＴＯのコンピュータプログラムは、出願がシリアル番号を記載し、継続、一部継続または親出願の分割かどうかを示すことを要求する旨の通知を公開している。Stephen G. Kunin、前に提出された出願の利益、ＵＳＰＴＯ官報２００３年３月１８日。さらに、ＵＳＰＴＯは、書誌データの自動ロードを可能にする出願のデータ・シートのためのフォームを提供しているが、継続、一部継続または親出願の分割として、各出願の識別を必要とする。本出願のエンティティ（以下、「出願人」）は、法律によって記載されているように、優先権が主張されている出願に上述の特別な記載を設けている。出願人は、法令がその特別な具体的な基準言語において明確であり、米国特許出願についての優先権を主張するために、「継続」または「一部継続」のようなシリアル番号または任意の特徴を必要としないことを理解している。上記に関わらず、出願人は、ＵＳＰＴＯのコンピュータプログラムが特定のデータ入力要求を有することを理解し、出願人は、上述のような本出願と親出願との関係の設定を提供し、この出願における任意のＡＤＳにおいて、本出願が本願の問題に加えて任意の新たな問題を含んでいるかどうかについての説明および／または認可のタイプとして解釈されるべきではないことを明示的に指摘している。

上記提供される出願のリストがＡＤＳを介して提供されるリストと一致しない場合、申請者は、この出願の優先出願の項目で表した各出願についての優先権を主張することを意図している。

優先出願、関連出願、任意の、および、全ての親出願、親の親出願、親の親の親出願などのすべての主題、優先権主張を含む優先出願および関連出願は、参照によってここに組み込まれ、本明細書に矛盾しない。

〔概要〕
ある態様において、本開示は、とりわけハイパースペクトル撮像システム（a hyperspectral imaging system）を対象としている。実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、光学アセンブリを含む暗視野モジュール（a dark-field module）と、暗視野照明装置（a dark-field illuminator）を含む。実施形態において、暗視野モジュールは、１以上のセンサおよび暗視野照明装置に動作可能に結合され、暗視野調査刺激（the dark-field interrogation stimulus）によって調査されたオブジェクトから散乱された電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう構成される。実施形態において、撮像システムは、マルチアングル照明を提供し、視野における複数の画像のための波長および角度情報を取得するよう構成された暗視野照明装置を含む。実施形態において、暗視野照明装置は、光学アセンブリの光軸に対する入射の１以上の角度で、少なくとも１つの焦点領域に暗視野調査刺激を送達するよう動作可能である。

実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、暗視野モジュールに動作可能に結合され、オブジェクトの１以上の暗視野顕微鏡写真に基づく角度分解およびスペクトル分解散乱情報を生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像モジュールを含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、基準角度分解およびスペクトル分解散乱に対して角度分解およびスペクトル分解散乱を比較し、その比較に基づく１以上の暗視野顕微鏡写真に画像化されたオブジェクトに関連する分類情報を生成するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、暗視野モジュールおよびオブジェクト分類モジュールを含むハイパースペクトル撮像装置を対象としている。実施形態において、暗視野モジュールは、光学アセンブリに動作可能に結合され、少なくとも１つの焦点領域に、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを集中するよう構成される。例えば、一実施形態において、暗視野モジュールは、少なくとも１つの焦点領域において、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを集中するように構成された複数のエミッタを含む。

一実施形態において、ハイパースペクトル画像センサは、暗視野モジュールに動作可能に結合される。一実施形態において、ハイパースペクトル画像センサは、１以上の電気機械部品、電気光学部品、音響光学部品を含み、暗視野モジュールによって送出された電磁エネルギーの入射角を調整し、異なる視野でオブジェクトの少なくとも一部の１以上の角度分解暗視野画像を取得し、１以上の角度分解暗視野画像に基づいて角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するよう構成される。一実施形態において、オブジェクト分類モジュールは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能な回路を含み、その比較に基づいてオブジェクトを分類する。

一態様において、本開示は、とりわけ、オブジェクトを特定、分類、区別するための方法を対象としている。一実施形態において、本方法は、電磁エネルギーを少なくとも１つの焦点領域に、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、集中することを含む。一実施形態において、本方法は、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得することを含む。一実施形態において、本方法は、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成することを含む。一実施形態において、本方法は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じて、オブジェクトを分類することを含む。

一実施形態において、本方法は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じてオブジェクト分類の仮想表現を生成することを含む。一実施形態において、本方法は、オブジェクトについて少なくとも１つの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像の仮想表現を生成することを含む。一実施形態において、本方法は、検出されるコントラストの差に基づいて、少なくとも１つの入射照射角または収集開口寸法を変化させることによって、照明収集間隔を変化させることを含む。一実施形態において、本方法は、実質的に固定された照明収集間隔を維持しながら、照射角または収集開口寸法のいずれかを変化させることを含む。

一実施形態において、本方法は、Ｔ検定プロトコル、閾値検定プロトコルのような空間画像処理技術を用いて、視野から重要なオブジェクト情報を決定することを含む。一実施形態において、本方法は、１以上の形態情報および散乱情報に基づく１以上の判別フィルタを使用して、オブジェクトの散乱特性情報を決定することを含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、システム、コンピューティングデバイス、プロセッサが、少なくとも１つの焦点領域に、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを集中させるための１以上の指示を有する非一時的信号担持媒体を含む製造品を対象としている。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイス、プロセッサなどが、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどがオブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイス、プロセッサが基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じてオブジェクト内のオブジェクトを分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイス、プロセッサなどが、オブジェクトの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に関連した少なくとも１つのデータの仮想表現を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、暗視野オブジェクト分類装置を対象としている。一実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整するよう動作可能な照明角度制御装置を含む。暗視野照明装置は、少なくとも１つの焦点領域に、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で集中させるよう配置されている。一実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、開口装置に動作可能に結合された開口制御装置を含む。開口制御装置は、暗視野照明装置によって送出される電磁エネルギーによって調査されるオブジェクトから散乱電磁エネルギーの収集ゾーンに関連付けられた有効開口数を調整するよう動作可能である。一実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、１以上の角度分解暗視野画像に基づく１以上の角度分解散乱マトリックス取得し、１以上の角度分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成し、その比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル画像制御装置を含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、ハイパースペクトル画像分類システムを対象としている。一実施形態において、ハイパースペクトル画像分類システムは、少なくとも１つの焦点領域に、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で電磁エネルギーを集中させるよう動作可能な暗視野照明装置を含む。一実施形態において、ハイパースペクトル画像分類システムは、暗視野照明装置に動作可能に結合され、暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整し、収集ゾーンに関連付けられた制御可能な有効開口数を調整し、画像内の複数の画素についてのスペクトル分解および角度分解マップを取得し、画像内の複数の画像についてスペクトル分解および角度分解マップに基づいて角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成されたセンサおよび回路を有するハイパースペクトル画像モジュールを含む。一実施形態において、ハイパースペクトル画像分類システムは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリクスを比較するよう動作可能なオブジェクト分類モジュールを含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、ハイパースペクトル撮像システムを対象としている。一実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、１以上の視野で、角度分解ハイパースペクトル暗視野顕微鏡写真を取得するよう動作可能な回路を有するハイパースペクトル検出モジュールを含む。一実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する取得された角度分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、１以上の画像化されたオブジェクトを示す角度分解ハイパースペクトル暗視野顕微鏡写真における画素のグループを分類するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む。一実施形態において、オブジェクト分類モジュールは、比較に基づいて、オブジェクトの形態学的情報を生成するよう動作可能な回路を含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、ハイパースペクトル撮像装置を対象としている。一実施形態において、ハイパースペクトル撮像装置は、光学アセンブリ、暗視野照明装置、収集開口モジュールを含む。一実施形態において、暗視野照明装置は、少なくとも１つの焦点領域において、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを集中させるよう動作可能である。一実施形態において、収集開口モジュールは、暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーによって調査されたオブジェクトから散乱電磁エネルギーの収集ゾーンに関連付けられた有効開口数を調整するよう動作可能である。一実施形態において、ハイパースペクトル撮像装置は、暗視野照明装置および収集開口モジュールに動作可能に結合されたハイパースペクトル撮像モジュールを含む。ハイパースペクトル撮像モジュールは、暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーの少なくとも１つの入射角、または、収集ゾーンに関連付けられた有効開口数を調整し、少なくとも第１視野でオブジェクトの複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得し、複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成された回路を有する。一実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックス情報比較するよう構成された回路を含み、その比較に基づいてオブジェクトを分類する。

一態様において、本開示は、とりわけオブジェクト分類装置を対象としている。一実施形態において、オブジェクト分類装置は、暗視野撮像装置の視野内におけるオブジェクトを追跡するよう構成された回路を含むオブジェクト軌跡モジュールを含む。一実施形態において、オブジェクト分類装置は、オブジェクト追跡モジュールに動作可能に結合され、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、暗視野撮像装置の視野内の少なくとも１つの焦点領域において暗視野調査刺激を送出するよう構成された暗視野照明装置を含む。一実施形態において、オブジェクト分類装置は、オブジェクトの角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスに関連付けられた少なくとも１つのデータを用いて、暗視野撮像装置の視野内のオブジェクトの特性を特定するよう構成された回路を含むオブジェクト特定装置を含む。

一態様において、本開示は、とりわけシステム、第１視野および第２視野それぞれにおける１以上の暗視野開口について、コンピューティング装置、プロセッサなどが第１視野および第２視野において生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む製造品を対象としている。

一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイス、プロセッサなどが基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスの比較に基づいて生物学的対象を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどが第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングシステムおよびプロセッサなどが第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどが、第１視野または第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイス、プロセッサなどが第１視野および第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいてハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどが生物学的対象を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

一実施形態において、製造品は、システム、コンピューティングシステムおよびプロセッサなどが、基準位置に対する生物学的対象をリアルタイムに記録するための記録情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一態様において、本開示は、とりわけ、各第１視野における１以上の暗視野開口のために、生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得することを含む方法を対象としている。一実施形態において、本方法は、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスの比較に基づいて、生物学的対象を分類することを含む。一実施形態において、本方法は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成することを含む。一実施形態において、本方法は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成することを含む。

一実施形態において、本方法は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、ハイパースペクトル情報を生成し、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて生物学的対象を分類することを含む。一実施形態において、本方法は、第２視野における１以上の暗視野開口について、第２視野における生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得することを含む。一実施形態において、本方法は、第３視野における１以上の暗視野開口について、第３視野における生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得することを含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、少なくとも１つの顕微鏡写真の画素数を修正し、少なくとも第１の修正された顕微鏡写真を生成するよう構成された回路を有する解像度変更モジュール含むオブジェクト分類装置を対象としている。一実施形態において、オブジェクト分類装置は、第１の修正された顕微鏡写真において画像化された少なくとも１つのオブジェクトについて、散乱配列を単離するよう動作可能な回路を有する散乱フィルタモジュールを含む。一実施形態において、オブジェクト分類装置は、単離された散乱配列の主要素を分析し、１以上の線形判別フィルタに基づいて、第１の修正された顕微鏡写真において画像化された少なくとも１つのオブジェクトを分類するよう動作可能な回路を有するオブジェクト識別モジュールを含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、少なくとも第１視野および第２視野について、各視野における１以上の暗視野開口について、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどがオブジェクトの複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む製造品を対象としている。一実施形態において、製造品は、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、システム、コンピューティングシステムおよびプロセッサなどが角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル暗視野情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどがテストの元で、オブジェクトの少なくとも一部の暗視野顕微鏡写真の複数の画素について角度分解マップを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む製造品を対象としている。一実施形態において、製造品は、複数の角度分解マップに基づいて、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどが角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。一実施形態において、製造品は、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に基づいて、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどが生物学的試料を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

一態様において、本開示は、とりわけ、少なくとも第１視野、少なくとも第１暗視野開口および第２暗視野開口（第２暗視野開口は第１暗視野開口と異なる）について、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサなどがハイパースペクトル暗視野画像およびマルチスペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む製造品を対象としている。一実施形態において、製造品は、基準ハイパースペクトル暗視野情報または基準マルチスペクトル暗視野情報に対するオブジェクトのハイパースペクトル暗視野画像またはマルチスペクトル暗視野画像の比較に基づいて、システム、コンピューティングデバイスおよびプロセッサがテストのもとでオブジェクトに関連する情報を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

上記の概要は例示であり、決して限定することを意図するものではない。上述の例示的な態様、実施形態および特徴は、さらなる態様、実施形態および特徴に加えて、図面を参照して、以下の詳細な説明によって明らかになるだろう。

〔図面の簡単な説明〕
図１は、識別、分類、区別化などの斜視図であって、一実施形態におけるシステムである。

図２は、識別、分類、区別化の斜視図であって、一実施形態におけるシステムである。

図３は、識別、分類、区別化の斜視図であって、一実施形態におけるシステムである。

図４は、一実施形態における情報構造の斜視図を示す。

図５は、一実施形態における情報構造を示す。

図６は、一実施形態を示す。

図７は、一実施形態における製造品の概略図を示す。

図８は、一実施形態における製造品の概略図を示す。

図９は、一実施形態における製造品の概略図を示す。

図１０は、一実施形態における製造品の概略図を示す。

図１１は、一実施形態における製造品の概略図を示す。

図１２は、一実施形態における方法のフロー図である。

図１３は、一実施形態における方法のフロー図である。

図１４は、一実施形態における方法のフロー図である。

〔詳細な説明〕
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面では、文脈が別途記載がない限り、同様の記号は、典型的に同様の構成要素を識別する。詳細な説明に記載される例示的な実施形態、図面および特許請求の範囲は、限定的であることを意味しない。他の実施形態が利用されてもよいし、他の変更が、ここに提示される主題の精神または範囲から逸脱することなく、行うことができる。

実施形態において、暗視野、角度分解マルチスペクトル画像、システム、デバイスおよび方法は、オブジェクト（例えば粒子、生物学的試料、細菌、細胞膜構造など）の識別、分類、区別化などを提供する。実施形態において、システム、デバイスおよび方法は、例えば細胞、全生物、細菌、汚染物質、寄生虫などのオブジェクトの識別、分類および区別化を提供する。実施形態において、システム、デバイスおよび方法は、例えば食品組成物、水性混合物、土壌混和剤などで見つかったオブジェクトの識別、分類および区別化を提供する。

実施形態において、システム、デバイスおよび方法は、汚れ、化学物室または培養プロトコルを必要としない全光アプローチを利用して、オブジェクトを識別、分類および区別化することを提供する。実施形態において、暗視野システム、暗視野デバイスおよび暗視野方法は、オブジェクトの角度分解およびスペクトル分解散乱顕微鏡写真に由来する少なくとも１つのデータに基づいて、オブジェクトを識別、分類および区別化することを提供する。実施形態において、システム、デバイスおよび方法は、オブジェクトを調べること、暗視野、マルチスペクトル、散乱角、情報を生成すること、調べられたオブジェクト（例えば粒子、生物学的試料、細菌、細胞膜構造など）を識別、分類および区別化することを提供する。

図１−３は、例えばオブジェクト（例えば細胞、細菌、細菌疾病、汚染物質など）を識別、分類および区別化するような１以上の方法や技術等が実施されるシステム１００（例えば分類システム、区別化システム、識別システム、撮像システム、オブジェクト分類システム、オブジェクト区別化システム、オブジェクト識別システム、オブジェクトモニタリングシステム、ハイパースペクトル撮像システム、マルチアングル暗視野撮像システムなど）を示す。実施形態において、システム１００は、１以上の装置１０２（例えばイメージャ、分類器、区別器、識別器、分類装置、区別化装置、識別装置、ハイパースペクトル撮像装置など）を含む（出願日２０１１年９月１５日の米国特許出願Ｎｏ．２０１１／０２２２０５９参照）。実施形態において、システム１００は、暗視野モジュール１０４を含む。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、光学アセンブリ１０６および暗視野照明装置１０８に動作可能に接続され、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう構成されている。実施形態において、システム１００は、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１００は、少なくとも１つの暗視野モジュール１０４およびハイパースペクトル撮像モジュール１１０と動作可能に接続されており、オブジェクトの少なくとも１つの暗視野顕微鏡写真に基づいて角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成される。

実施形態において、モジュールは、とりわけ、プロセッサ（マイクロプロセッサ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等、またはこれらの組合せのような１以上のコンピューティングデバイスを含み、離散的なデジタルまたはアナログ回路要素または電子装置、またはこれらの組合せを含むことができる。実施形態において、モジュールは、複数の予め定められた論理コンポーネントを有する１以上のＡＳＩＣを含む。実施形態において、複数のプログラマブルな論理コンポーネントを有する１以上のＦＰＧＡを含む。

実施形態において、モジュールは、互いに動作可能（通信、電磁的、磁気的、超音波、光学的、誘導的、電気的、容量的に接続される）に接続される１以上の構成要素を有する回路を含む。実施形態において、遠隔に位置する構成要素は、例えば、無線通信を介して動作可能に接続される。実施形態において、遠隔に位置する構成要素は、例えば１以上の受信機、送信機、トランシーバ等を介して動作可能に接続される。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、１以上のルーチン、構成要素、データ構造、インターフェース等を有するモジュールに動作可能に接続される。

実施形態において、モジュールは、例えば指示または情報を記録するメモリを含む。例えば、実施形態において、少なくとも１つの制御モジュールは、オブジェクト識別情報、オブジェクト分類情報、オブジェクト特性情報などを記録するメモリを含む。メモリの非限定的な例は、揮発性メモリ（例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）など）、不揮発性メモリ（例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ））、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、持続性メモリを含む。さらに、メモリの非限定的な例は、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ等を含む。実施形態において、メモリは、例えば１以上に指示によって１以上のコンピューティングデバイスに接続される。例えば、実施形態において、暗視野モジュール１０４は、例えばオブジェクト識別情報、オブジェクト分類情報、オブジェクト特性情報などを記録するメモリを含む。

実施形態において、モジュールは、１以上のコンピュータ可読媒体ドライブ、インターフェースソケット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、メモリカードスロットなど、グラフィカルユーザインターフェース、ディスプレイ、キーボード、キーパッド、トラックボール、ジョイスティック、タッチスクリーン、マウス、スイッチ、ダイヤルなどのような１以上の入出力部、他の任意の周辺装置を含む。実施形態において、モジュールは、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーの収集ゾーンに関連する例えば有効開口数を調整することに関連する少なくとも１つのパラメータで制御（電気的、電気機械、ソフトウェア実装、ファームウェア実装、他の制御、または組合せ）するよう構成された少なくとも１つのコンピューティングデバイスに動作可能に接続される１以上のユーザ入出力部を含む。

実施形態において、モジュールは、信号担持媒体（例えばコンピュータ可読記録媒体、コンピュータ読取可能な記録媒体等）を収容するよう構成されるコンピュータ読取可能なメディアドライブまたはメモリースロットを含む。実施形態において、開示の方法をシステムが実行するためのプログラムは、例えばコンピュータ読取可能な記録媒体（ＣＲＭＭ）、信号担持媒体などに格納することができる。信号担持媒体の非限定的な例は、磁気テープ、フロッピーディスク（登録商標）、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、デジタルテープ、コンピュータメモリなどの記録形式媒体、ならびにデジタルまたはアナログ通信媒体（例えば光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば受信機、トランスミッタ、トランシーバ、送信ロジック、受信ロジック）のような通信形式媒体を含む。さらに信号担持媒体の非限定的な例は、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭ、スーパーオーディオＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ＋Ｒ、ＣＤ＋ＲＷ、ＣＤ−ＲＷ、ビデオコンパクトディスク、スーパービデオディスク、フラッシュメモリ、磁気テープ、光時期ディスク、ミニディスク、不揮発性のメモリカード、ＥＥＰＲＯＭ、光ディスク、光ストレージ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、システムメモリ、ウェブサーバなどを含む。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、電磁エネルギーの刺激で１以上の焦点体積を調べるよう構成されたエネルギー放出部１１２を備える。エネルギー放出部１１２の非限定的な例は、電磁放射線エミッタ、電気回路、電気導体、空洞共振器、電気機械部品、電気機械構成部品、レーザ、量子ドット、レーザダイオード、発光ダイオード（例えば有機発光ダイオード、ポリマー発光ダイオード、発光ダイオード、高分子燐光発光ダイオード、マイクロキャビティ発光ダイオード、高効率発光ダイオードなど）、アークフラッシュランプ、白熱発光体、連続波電球などである。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、少なくとも１つの二光子励起成分を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、１以上のレーザ、レーザダイオードなどを含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、１以上の量子ドット、有機発光ダイオード、マイクロキャビティ発光ダイオード、高分子発光ダイオードなどを含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、exciplex laser、励起固体レーザ（a diode-pumped solid-state laser）、半導体レーザの少なくとも１つを含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、１以上の調整可能な超高速レーザを含む。実施形態において、１以上のフェムト秒レーザ（femtosecond lasers）を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、Ti:サファイアレーザを含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、少なくとも第１領域および第１領域と異なる第２領域を有する空間的にパターニングされた電磁エネルギー刺激を有する少なくとも１つの焦点体積（focal volume）を調べる。第２領域は、照明強度、エネルギー放出パターン、ピーク発光波長、オンパルス持続時間（ON-pulse duration）、オフパルス持続時間（OFF-pulse duration）または第１領域とは異なるパルス周波数の少なくとも１つを含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、空間的にパターニングされたパルス状の多重電磁エネルギー刺激を有する少なくとも１つの焦点体積を調べる。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、例えば２以上おピーク発光波長を有する多重電磁エネルギー刺激を発生させる。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、ベイヤーフィルタのカメラ、ハイパースペクトルカメラ（例えば、走査スリットベース、マルチアレイベース等）、モノクロメータ、複数の狭帯域光に動作可能に結合されている。例えば、実施形態において、暗視野モジュール１０４は、ベイヤーフィルタのカメラに動作可能に結合されている。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、ハイパースペクトルカメラ（例えば走査スリットベース、マルチアレイベースなど）に動作可能に結合されている。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、モノクロメータおよび白色光照明器に動作可能に結合されている。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、白色照明構成の代わりとして、狭帯域光源に動作可能に結合されている。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、複数の狭帯域光源と、暗視野照明装置１０８に動作可能に結合されている。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、１以上のオブジェクトを含むサンプルに電磁エネルギー放出（例えば、１以上の導波路を介して）を指示するよう構成されたエネルギー放出部１１２を含む。実施形態において、エネルギー放出部１０４によって生成される電磁刺激の波長を調整することにより、非線形特性を有するサンプルから現れる光の波長を制御することが可能である（すなわち、サンプルの非線形光学応答の波長を制御することが可能である）。実施形態において、エネルギー放出部１１２によって発生される電磁刺激の１以上のピーク発光ピーク波長は、サンプルの非線形光学応答を誘発するよう選択され、遺伝物質を損傷する波長範囲内で放出する。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、約４００ギガワットから８テラワットの範囲のピークパワーを有する、空間的にパターニングされた多重パルス電磁エネルギー刺激を送達するよう構成されたエネルギー放出部１１２を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、約２００gigawatts/cm²未満のピーク照度を有する、空間的にパターニングされたパルスの多重電磁エネルギー刺激を発生させる。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、約１ミリワットから約１ワットの範囲の平均電力を有する空間的にパターニングされたパルスであって、多重電磁エネルギー刺激を発生させる。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、約６９０ナノメータから約２０００ナノメータの範囲の１以上のピーク発光波長を有する、空間的にパターニングされたパルス多重電磁エネルギー刺激を発生させる。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、約３００ナノメータから約１０マイクロメータの範囲の分解能（０．６１＊ピーク発光波長／開口数）を有する空間的にパターニングされたパルス多重電磁エネルギー刺激を発生させる。装置１０２の一部を形成するエネルギー放出部１１２は、例えば、限定するものではないが、１、２、３次元配列、幾何学的形状を含むパターン、長方形、正方形、円、三角形、多角形、任意の規則的または不規則的な形状などのパターンを含む、様々な形態、構成および幾何学的なパターンを取ることができる。１以上のエネルギー放出部１１２は、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、近赤外線、テラヘルツ、マイクロ波、無線周波数のピーク発光波長を有してもよい。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、パターン化されたエネルギー放出源を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、パターン化された発光源を含む。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、空間的にパターン化されたパルス多重電磁エネルギー刺激を有するマルチ焦点体積を同時または連続的に調べるよう構成されたエネルギー放出部１１２を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、空間的にパターン化され、多焦点深度、電磁エネルギー刺激を有するマルチ焦点体積を同時または連続的に調べる。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、少なくとも第１ピーク発光波長および第１ピーク発光波長と異なる第２ピーク発光波長を有する電磁エネルギー刺激を送達するよう構成されたエネルギー放出部１１２を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、第１エネルギーエミッタの少なくとも１つと、第２エネルギーエミッタの少なくとも１つを含み、少なくとも１つの第２エネルギーエミッタは、少なくとも１つの第１エネルギーエミッタと異なるピーク発光波長を有する。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、第１パルス電磁エネルギー刺激および第２パルス電磁エネルギー刺激を同時または連続的に送達する。第２パルスエネルギー刺激は、パルス持続時間、パルス周波数、パルス強度、または、第１パルス電磁エネルギー刺激とは異なるパルス繰り返しレートの少なくとも１つを含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、第１パルス電磁エネルギー刺激および第２パルス電磁エネルギー刺激を同時または連続的に送達する。第２パルス電磁エネルギー刺激は、第１パルス電磁エネルギー刺激と異なる焦点深度を有する。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、第１パルス電磁エネルギー刺激および第２パルス電磁エネルギー刺激を同時または連続的に送達する。第２パルス電磁エネルギー刺激は、第１パルス電磁エネルギー刺激と異なる分解能を有する。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、空間集束電磁エネルギー刺激を焦点体積に送達するよう構成されたエネルギー放出部１１２を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、少なくとも第１領域および少なくとも第２領域を有する離間エネルギー刺激を送達するよう構成されたレンズアレイを含む。第２領域は、第１領域と異なる焦点深度を有する。実施形態において、第２領域は、第１領域と異なるピーク発光波長を有する。実施形態において、第２領域は、第１領域の強度、周波数、パルス強度、パルス持続時間、パルス率およびパルス繰り返し率と異なる、強度、周波数、パルス強度、パルス持続時間、パルス率およびパルス繰り返し率のうち少なくとも１つを有する。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、１以上の直交（交差）偏光子に動作可能に結合される。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、１以上の直交（交差）偏光子を含むセンサ部１１４に動作可能に結合されている。

実施形態において、エネルギー放出部１１２は、少なくとも１つの焦点体積の１以上の領域について、放出された空間的にパターン化されたパルス多重電磁エネルギー刺激を放出する複数の選択的調整可能電磁エネルギー導波路を含む。実施形態において、エネルギー放出部１１２は、暗視野電磁エネルギー放出部を含み、少なくとも１つの血管にマルチモード暗視野調査刺激を送達する。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、１以上のセンサに動作可能に結合され、暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう構成された回路を含む。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、暗視野照明装置１０８によって送出された電磁エネルギーの入射角を制御するよう構成された回路を含む。例えば、実施形態において、暗視野モジュール１０４は、暗視野照明装置１０８の１以上の導波路アセンブリに動作可能に結合された回路を含む。実施形態において、１以上の導波路アセンブリは、印加電流に応じて、暗視野照明装置１０８によって送出された電磁エネルギーの角度を変更するよう構成される。

実施形態において、暗視野モジュール１０４は、電気機械部品、光学機械部品、電気苦学部品または音響光学部品の少なくとも１つを含む。実施形態において、電気機械部品、光学機械部品、電気光学部品または音響光学部品は、動作時、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を変更するよう構成される。例えば、実施形態において、暗視野モジュール１０４は、暗視野照明装置１０８を形成する複数の導波路アセンブリの１以上によって送出される電磁エネルギーの入射角を変更するよう構成された光導波路に動作可能に結合される回路を含む。実施形態において、システム１００は、マルチアングル照明装置を提供し、視野の画素毎に波長および角度情報を取得するよう構成された暗視野モジュール１０４を含む。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、角度分解マルチスペクトル画像を生成するための回路を含む１以上のモジュールに動作可能に結合される。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、オブジェクトの１以上の暗視野顕微鏡写真に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを発生させるための回路を含む１以上のモジュールに動作可能に結合される。

図３を参照して、実施形態において、暗視野モジュール１０４は、比較に基づいて、１以上の暗視野画像３５４において画像化されたオブジェクト３５２に関連する視野における複数の画素について、波長および角度情報を取得するよう構成されるマルチアングル暗視野照明装置１０８に動作可能に結合される。実施形態において、そのような構成は、マルチスペクトルおよび散乱角度情報（例えば散乱マトリックス、散乱マトリックスマップ）が暗視野画像３５４の任意の予め定められた領域から抽出される暗視野画像３５４を生じる角度分解マルチスペクトル情報を生成するために動作可能である。例えば、実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクト３５２について、画素毎に、波長対照明角度強度マップ３５６，３５８を生成するよう構成された回路を含む。

図１〜４を参照して、実施形態において、システム１００は、光学アセンブリ１０６を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、様々な形態および構成をとることができる。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、１以上のレンズ、光学部材（例えばビームスプリッタ、レンズ、回折格子）、回折素子（例えば回折光学素子、非球面回折レンズ、拡散版、フレネルレンズ）、フィルタ、偏光子などを含み、ソース（例えばエネルギー放出部１１２など）から電磁放射を案内、形成、変化、制御する。レンズの非限定的な例は、ソース（例えばエネルギー放出部１１２、非線形光学応答など）から収集、形成する電磁放射を屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ、ダブレット、トリプレットレンズを含む。電磁放射源が１以上のレンズを供給する光ファイバを含む場合、レンズは、ファイバと任意に結合または一体化されている。

実施形態において、光学アセンブリ１０６は、１以上の偏光敏感材料、色補正、電磁放射の形状、位相、偏光、他の特性を制御する技術を含む。実施形態において、暗視野照明検出技術は、暗視野照明装置１０８と検出部１１４によって偏光板（例えば直交偏光子、交差偏光子など）を加えることによって、コントラス、選択性を高めることができる。実施形態において、交差偏波は、照明の偏りをなくす散乱事象についての検出を限定し、偽陽性および不要な信号を低減する。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、１以上の偏光子、カラーフィルタ、射出瞳拡大器（exit pupil expanders）、色収差補正部、眼追跡部、背景マスクなどに動作可能に結合される。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、少なむとも１つのベルグフィルタを含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、約０．５から約１．４までの範囲の選択的に制御可能な開口数を有する対物レンズアセンブリ１０６を含む。実施形態において、対物レンズアセンブリ１０６は、約０．５から約１．４の範囲の選択的に制御可能な開口数を有する対物レンズアセンブリ１０６の開口数を制御するためのコンピューティングデバイスを含む非線形マルチ高調波応答のエネルギーを検出するよう構成される。実施形態において、システム１００は、約０．５から約１．４の範囲の開口数を有する対物レンズアセンブリ１０６を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、暗視野収集構成において、散乱された照射線の一部を受ける。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、ベルグ収集構成において、散乱された放射線の一部を受ける。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、エピ収集構成において、散乱された放射線の一部を受ける。

図２は、サンプルにおけるオブジェクトを例えば検出、分類、識別するような、１以上の方法または技術が実装される装置１０２を示す。実施形態において、装置１０２は、例えば生物学的試料（例えば血、骨、筋肉、皮膚、脂肪細胞、体液、腱、臓器、心室等）に存在するオブジェクトを検出（例えば査定、計算、評価、決定、ゲージ、識別、測定、モニタリング、定量、分解、感知など）するよう構成される。実施形態において、装置１０２は、暗視野照明装置１０８を含む。実施形態において、装置１０２は、センサ部１１４を含む。実施形態において、装置１０２は、サンプル側、検出側を有し、光軸２０１を貫通した光学アセンブリ１０６を含み、暗視野照明装置１０８は、光学アセンブリ１０６のサンプル側に近接する。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、複数の導波路アセンブリ２０４を有する本体構造２０２、暗視野照明装置１０８によって調べられたサンプルから散乱した電磁エネルギーを受けるよう構成された１以上のセンサを含むセンサ部１１４とを含む。実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、少なくとも第１電磁エネルギーエミッタと第２電磁エネルギーエミッタとを含む。第２電磁エネルギーエミッタは、第１電磁エネルギーエミッタとは異なる、照明強度、ピーク発光波長またはパルス周波数の少なくとも１つを有する。実施形態において、センサ部１１４は、角度依存性電磁エネルギー散乱情報を取得するためのセンサアレイを含む。実施形態において、センサ部１１４は、波長依存性電磁エネルギー散乱情報を取得するためのセンサアレイを含む。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、複数の導波路アセンブリ２０４と、開口２０６を有する本体構造２０２とを含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、複数の導波路アセンブリ２０４を介して、光学アセンブリ１０６の光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを送出するよう構成される。例えば、実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、光学アセンブリ１０６の光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを焦点を合わせるように配向されている。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、実質的に光軸に平行な軸を中心に回転するよう構成されている。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、２以上の入射角で複数の電磁エネルギービームを、光学アセンブリ１０６の光軸に対して２以上の方位角で、焦点領域に送出するよう構成されている。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、２以上の焦点領域位置に、２以上の入射角で、電磁エネルギーを送出するよう構成される。

実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの電磁エネルギーエミッタに結合されるよう構成された１以上の電磁エネルギー導波路を含む。例えば、実施形態において、１以上の導波路アセンブリ２０４は、１以上の電磁エネルギー導波路を受けるよう構成された、少なくとも１つのスリーブ部材２０８を含む。実施形態において、１以上の導波路アセンブリ２０４は、１以上のレンズ、偏光子および電磁エネルギーエミッタを収容するよう構成された、少なくとも１つのスリーブ部材２０８を含む。

実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、１以上の２次元、３次元、ｎ次元（例えば時間的に変化する構成）の構成などにおける開口２０６の周りに配置されている。例えば、実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、開口２０６の周りに軸方向に配置されている。実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、１以上の開口２０６の周りに放射状に対称に配置される。実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、１以上の球状パターンで開口２０６の周りに配置される（図３参照）。

実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、１以上の回転対称パターンで、開口２０６の周りに配置される。実施形態において、導波路アセンブリ２０４は、光軸に実質的に平行な軸の周りに１以上の同心円パターンで半径方向に対称に、開口２０６が配置される。実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、光軸に実質的に平行な軸の周りに１以上の同心円パターンで回転対称に、開口２０６が配置される。実施形態において、１以上の導波路アセンブリ２０４は、開口２０６内に電磁エネルギーをコリメートするよう構成される。

実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの偏光子を含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの線形偏光子を含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの交差偏光子を含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの円偏光子を含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの調整可能な偏光子を含む。

実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つのレンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの電磁エネルギーエミッタによって放出される電磁エネルギーをコリメートするよう構成された、少なくとも１つのレンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも電磁エネルギーエミッタによって放出された電磁エネルギーを集中するよう構成された、少なくとも１つのレンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つのマイクロレンズアレイを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの平凸レンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの非球面レンズを含む。

実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの多焦点レンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの可変焦点レンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの液体レンズ（liquid lens）を含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの調整可能な液体レンズを含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つの液体ミラー（liquid mirror）を含む。実施形態において、少なくとも１つの導波路アセンブリ２０４は、少なくとも１つのエレクトロウェッティング制御型液体ミラーを含む。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、１以上のエネルギー放出部１１２に動作可能に結合されている。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、少なくとも１つのレーザ、レーザダイオードまたは発光ダイオードに動作可能に結合される。実施形態において、実施形態において、暗視野モジュール１０４は、少なくとも１つの量子ドット、有機発光ダイオード、マイクロキャビティ発光ダイオードまたは高分子発光ダイオードに動作可能に結合されている。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、フェムト秒レーザに動作可能に結合されている。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、光学アセンブリ１０６に着脱可能に暗視野照明装置１０８を取り付けるための手段を含む。例えば、実施形態において、暗視野照明装置１０８は、スリップリング２１２、ロック部材２１４、暗視野照明装置１０８に光学アセンブリ１０６を結合するためのアダプタ２１６を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６に暗視野照明装置１０８を着脱可能に取り付けるための手段は、光学アセンブリ１０６上の各結合構造に結合する暗視野照明装置１０８における結合構造を含む。例えば、実施形態において、光学アセンブリ１０６に暗視野照明装置１０８を着脱可能に取り付けるための手段は、内部通路を定める表面を有する結合部材を含む。内部通路は、光学アセンブリ１０６の外表面に適合するように大きさ、寸法である。実施形態において、光学アセンブリ１０６に暗視野照明装置１０８を着脱可能に取り付けるための手段は、少なくとも１つのバヨネット結合構造、摩擦嵌合連結構造、スナップフィット結合構造、または、アセンブリ１１２における対応するバヨネット結合構造、摩擦嵌合結合構造、スナップフィット結合構造またはねじ結合構造に結合するよう適合した１以上の下部構造を有するねじ結合構造を含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、暗視野反射照明装置を光学アセンブリ１０６に着脱可能に取り付けるよう構成された結合構造を含む。実施形態において、結合構造は、バヨネット結合、摩擦嵌合結合、スナップフィット結合、ねじ結合によって、暗視野反射照明装置を光学アセンブリ１０６に着脱可能に取り付けるよう構成される。

実施形態において、光学アセンブリ１０６は、１以上のアダプタ２１８を介して、センサ部１１４（例えば、光検出器、電磁エネルギーセンサ、電荷結合素子、カメラ、分光計など）の一端に結合された１以上の光学アセンブリ本体構造１０７を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、少なくとも１つの平凸レンズおよび少なくとも１つのレンズ保持部材２２０を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、少なくとも１つの偏光子２２２および少なくとも１つの偏光子保持部材２２４に動作可能に結合される。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、光学アセンブリ本体構造１０７内にレンズアセンブリを固定するように構成された少なくとも保持部材２２６を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、少なくとも対物レンズアセンブリ３２４を含む。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、光学アセンブリ１０６の光軸に実質的に平行な軸に沿って、光学アセンブリ１０６に対する暗視野照明距離を調整するための手段２２８を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６に対して暗視野照明距離を調整するための手段２２８は、ねじ部材２３２に結合されたサイズおよび寸法の回転調整構造２３０を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６に対する暗視野照明距離を調整するための手段２２８は、暗視野照明装置１０８の回転または配置を拘束するよう動作可能な暗視野照明装置固定部材２３４を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、１以上の対物レンズ２３６を含む。

実施形態において、暗視者照明装置１０８は、複数の導波路アセンブリ２０４を有する本体構造２０２と、暗視野照明装置１０８によって調べられたオブジェクトから散乱電磁エネルギーを受けるよう構成された１以上のセンサ含むセンサ部１１４とを含む。実施形態において、複数の導波路アセンブリ２０４は、少なくとも第１電磁エネルギーエミッタと第２電磁エネルギーエミッタを含み、第２電磁エネルギーエミッタは、第１電磁エネルギーエミッタと異なる照明強度、ピーク発光波長またはパルス周波数の少なくとも１つを有する。実施形態において、センサ部１１４は、角度依存性電磁エネルギー散乱情報を取得するためのセンサアレイを含む。実施形態において、センサ部１１４は、波長依存性電磁エネルギー散乱情報を取得するためのセンサアレイを含む。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、光学アセンブリ１０６の光軸に実質的に平行な軸に沿って、光学アセンブリ１０６に対する暗視野照明距離を調整するための手段２２８を含む。実施形態において、光学アセンブリ２２８に対して暗視野照明距離を調整するための手段２２８は、ねじ部材２３０に結合されるサイズおよび寸法の回転調整構造２３２を含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６に対して暗視野照明距離を調整するための手段２２８は、暗視野照明装置１０８の変位および配置を拘束するよう動作可能な暗視野照明固定部材２３４を含む。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、複数のセンサおよび複数の調査器を含む。実施形態において、複数のセンサは、暗視野照明装置１０８により調べられたサンプルから散乱電磁エネルギーを取得するよう構成される。実施形態において、複数の調査器それぞれは、少なくとも１つのエネルギー放出部１１２に結合されるよう構成された、１以上の電磁エネルギー導波路を含む導波路アセンブリ２０４を含む。複数の調査器は、光学アセンブリに対して１以上の入射角で、少なくとも１つの開口２０６内の少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるよう配置される。

実施形態において、暗視野照明装置１０８は、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するための手段を含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するための手段は、機械光学部品、電気光学部品または音響光学部品の少なくとも１つに動作可能に結合されるコンピューティングデバイスを含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するための手段は、１以上の導波路アセンブリ２０４によって送出される電磁エネルギーの入射角を変更するよう構成された光導波路の少なくとも１つに動作可能に結合されたコンピューティングデバイスを含む。実施形態において、暗視者照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するための手段は、少なくとも１つの調整可能な液体レンズに動作可能に結合されたコンピューティングデバイスを含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整するための手段は、少なくとも１つの光学マイクロプリズムに動作可能に結合されたコンピューティングデバイスを含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するための手段３は、１以上のマイクロレンズアレイに動作可能に結合されたコンピューティングデバイスを含む。

実施形態において、装置１０２は、オブジェクト（例えば細胞、細菌、細胞性疾患、汚染物質等）を識別、分類、区別化するよう構成される。実施形態において、装置１０２は、識別、分類、区別化のとき分光学習（spectral learning）を採用し、診断の感度および特異性を改善する。

実施形態において、装置１０２は、サンプル側、検出側を有し、光軸２０１を貫通した光学アセンブリ１０６を含み、暗視野照明装置１０８は、光学アセンブリ１０６のサンプル側に近接し、光学アセンブリ１０６の光軸に実質的に平行な軸に沿って、光学アセンブリに対して暗視野照明距離を調整するための手段２２８を含む。実施形態において、装置１０２は、暗視野照明装置によって調べられたサンプルから、散乱電磁エネルギーに関連する１以上の顕微鏡写真を取得するよう構成されたセンサ部１１４を含む。実施形態において、装置１０２は、分析のためにサンプルを固定するよう構成されたステージアセンブリを含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、複数の導波路アセンブリ２０４と、光軸に実質的に平行な軸に沿って設けられた開口２０６を有する本体構造２０２とを含む。実施形態において、光学アセンブリ１０６は、暗視野照明装置１０８によって調べられたサンプルから散乱電磁エネルギーを受けるよう構成されている。装置１０２は、動作中サンプルチャンバを受けるよう構成されたサンプルステージアセンブリを含む。実施形態において、サンプルステージアセンブリは、ｘ，ｙ，ｚ方向に沿った１以上のオブジェクトを含むサンプルを位置決めするよう構成される。実施形態において、サンプルステージアセンブリは、暗視野モジュール１０４に動作可能に結合され、タイリングプロトコルに基づいてサンプルチャンバを位置決めするよう構成されたステッパモータを含む。

実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて、暗視野モジュール１０４によって調べられた少なくとも１つの焦点体積内でオブジェクトを分類するよう構成された回路を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野モジュール１０４によって調べられた少なくとも１つの焦点体積内でオブジェクトに関連するスペクトル情報非線形マルチ高調波応答エネルギーを検出する（査定、計算、評価、決定、ゲージ、識別、計測、モニター、定量化、分解、感知など）よう構成された回路を含む。米国特許出願Ｎｏ．２０１０／０２２２７７４（２０１０年９月２日公開）を参照。

実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、スペクトル情報およびオブジェクト形状情報を比較し、その比較に基づいて撮像されたオブジェクトを識別するよう構成された回路を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、撮像されたオブジェクトを識別するために、寸法情報に対してスペクトル情報およびオブジェクト形状情報を比較する回路を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上のＴテストプロトコル、閾値クラスタリングプロトコルなどを用いて、撮像されたオブジェクトを識別するよう構成された１以上のモジュールを含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上の形態学的情報、空間寸法情報（spatial dimensions information）、輝度情報、スペクトル寸法情報（spectral dimension information）からのスペクトル信号情報、角度情報からの散乱プロファイル情報を用いて、オブジェクトを分類するよう構成された回路を含む。

実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、クラスタリングプロトコルまたは学習プロトコルの少なくとも１つを用いて、重要なオブジェクトを識別するよう構成された回路を含む。例えば、実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、少なくとも１つの学習プロトコルを用いて、角度分解およびスペクトル分解散乱情報を１以上の情報サブセットに分割するよう動作可能な１以上のモジュールを含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、ファジーＣ平均クラスタリングプロトコル（Fuzzy C-Means Clustering protocol）、グラフ論理プロトコル（Graph-Theoretic protocol）、階層的クラスタリングプロトコル（Hierachical Clustering protocol）、Ｋ平均クラスタリングプロトコル（k-Means Clustering protocol）、局所感受性ハッシュプロトコル（Locality-Sensitive Hashing protocol）、ガウスプロトコル、モデルベースクラスタリングプロトコル、クラスタ加重モデルプロトコル、期待値最大化プロトコル、主成分分析プロトコル、分割プロトコル（partitioning protocol）の混合の少なくとも１つを用いて、重要なオブジェクトを識別するよう構成された回路を含む。

実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上のオブジェクト分類モジュールに動作可能に結合される。例えば、実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上の線形代数、ファジーロジック、ニュートラルネットワーク、回帰オブジェクト分類モジュールに動作可能に結合される。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上の単純な閾値主成分分析、線形判別分析、ファジーｃ平均クラスタリング、回帰、最小２乗分類モジュールに動作可能に結合される。図５を参照して、様々な細菌は、１以上の異なる形状（例えば球菌、スピロヘータ、菌など）、異なる形態（クラスタ、ストリップ、凝集体）、異なる細胞膜構造（グラム陽性、グラム陰性）などを有することができ、病原性の種の識別のために使用することができる。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上の病原性種分類モジュールに動作可能に結合される。

実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野モジュール１０４に動作可能に結合され、オブジェクトの１以上の暗視野顕微鏡写真に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成される。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトの１以上の空間分解画像を生成するよう構成された回路を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、画素ごとに、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトについて、波長対照明角度強度マップを生成するよう構成された回路を含む。図４を参照して、実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野画像３５４のｘ−ｙ画素ごとの２次元（散乱角度対波長）における強度を含む４次元角度分解マルチスペクトル情報を生成するよう構成された回路を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、オブジェクトの１以上の顕微鏡写真に関連する角度分解およびスペクトル分解散乱情報の仮想表現生成するよう構成された回路を含む。

図１−３を参照して、実施形態において、システム１００は、暗視野モジュール１０４、光学アセンブリ１０６、暗視野照明装置１０８を含む。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう動作可能な１以上のセンサを含む。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、少なくとも１つの焦点領域に、光学アセンブリ１０６の光軸に対して１以上の入射角で、暗視野調査刺激を送出するよう構成される。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトの暗視野検出に応答して、角度分解およびスペクトル分解散乱情報を生成するよう構成される。

実施形態において、ここに開示されるシステム１００、装置１０２、モジュールおよび他の装置は、１以上のリモートコンピューティングデバイス（例えば一般的なネットワークノード、ネットワークコンピュータ、ネットワークノード、パーソナルコンピュータ、ルータ、サーバ、タブレットＰＣ、タブレットなど）への接続を用いて、ネットワーク環境において動作し、典型的に上述の部材の多くまたはすべてを含む。実施形態において、上記接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）または他のネットワークへの接続を含む。実施形態において、上記接続は、１以上の企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネットへの接続を含む。実施形態において、システム１００、装置１０２、モジュールなどは、１以上のクラウドコンピューティングシステム（例えば、プライベートクラウドコンピューティングシステム、パブリッククラウドコンピューティングシステム、ハイブリッドクラウドコンピューティングシステムなど）を含むクラウドコンピューティング環境において動作する。

実施形態において、システム１００は、オブジェクト分類モジュール４０２を含む。実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて１以上の暗視野顕微鏡写真において画像化されたオブジェクトに関連する分類情報を生成するよう構成される。例えば、実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて１以上の暗視野顕微鏡写真において画像化されたオブジェクトに関連する分類情報を生成するよう動作可能な回路を含む。

実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、角度分解基準オブジェクト情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて分類情報を生成するよう動作可能である。実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、空間分解基準オブジェクト情報に対して、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて分類情報を生成するよう動作可能である。実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、識別フィルタ情報に基づいてオブジェクト識別情報を生成するよう動作可能である。実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、主要素情報に基づいて、画像化されたオブジェクトを分類するよう動作可能である。実施形態において、システム１００は、オブジェクト識別モード、オブジェクト分類モード、オブジェクト特性モードの少なくとも１つを起動させるよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュール４０２を含む。

実施形態において、システム１００は、Ｔテストまたは閾値テストのような空間画像処理法を用いて、視野からの重要なオブジェクトを識別する、オブジェクト（例えば粒子、生物学的試料、細菌、細胞膜構造）の自動識別、自動分類、自動区別化として構成される。重要なオブジェクトのクリップは、その後、散乱特性を分析することができる。選択的同定は、形態と散乱情報の両方に基づいて、識別フィルタを使用することができる。

実施形態において、システム１００は、暗視野照明装置１０８に動作可能に結合された照明角度コントローラを含む。照明角度コントローラは暗視野照明装置１０８によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整するよう動作可能である。実施形態において、システム１００は、絞り装置（aperture device）に動作可能に結合された絞り制御モジュール（aperture control module）を含む。絞り制御モジュールは、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトから散乱電磁エネルギーの収集ゾーンに関連する有効開口数を調整するよう構成された回路を有する。実施形態において、システム１００は、暗視野モジュール１０４および絞り制御モジュールに動作可能に結合された照明収集分離制御モジュールを含む。照明収集分離制御モジュールは、暗視野モジュール１０４および絞り制御モジュールの少なくとも１つを起動させることによって、暗視野照明装置１０８および収集ゾーンによって送出された電磁エネルギーによって部分的に囲まれる照明収集間隔を変化させるよう構成された回路を含む。

実施形態において、システム１００は、光学アセンブリ１０６に動作可能に結合された暗視野照明装置１０８を含む。暗視野照明装置１０８は、複数のエネルギーエミッタを有する。実施形態において、複数のエネルギーエミッタは、光学アセンブリ１０６の光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを少なくとも１つの焦点領域に集中させるよう構成される。実施形態において、システム１００は、１以上のオブジェクトを含むサンプルを受けるよう構成されたサンプルチャンバを含む。

実施形態において、システム１００は、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０の一部を形成するセンサ部１１４を含む。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、暗視野照明装置１０８によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整するよう構成される。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、異なる視野におけるオブジェクトの少なくとも一部の１以上の角度分解暗視野画像を取得するよう構成される。実施形態において、ハイパースペクトル撮像モジュール１１０は、１以上の角度分解暗視親画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するよう構成される。

実施形態において、システム１００は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュール４０２を含む。実施形態において、システム１００は、その比較に基づいて、オブジェクトを分類するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュール４０２を含む。

実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、１以上の基準散乱アレイ画像に対して、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である。実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、１以上の空間分解基準オブジェクト画像に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である。実施形態において、オブジェクト分類モジュール４０２は、１以上の空間分解基準オブジェクト画像に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である。

図１を参照して、実施形態において、ハイパースペクトル画像センサは、オブジェクトの４次元角度分解暗視野画像を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに結合するよう動作可能である。実施形態において、ハイパースペクトル画像センサは、空間分解、オブジェクトの角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に結合されている。実施形態において、ハイパースペクトル画像センサは、複数の画素について角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に結合される。

実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、照明角度コントローラを含む。実施形態において、照明角度コントローラは、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーの入射角を変化するよう動作可能である。実施形態において、暗視野照明装置１０８は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを少なくとも１つの焦点領域に集中させるよう配置される。実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、照明波長コントローラを含む。実施形態において、角度コントローラは、電磁エネルギーのピーク発光波長、ＯＮパルス持続時間、ＯＦＦパルス持続時間、パルス周波数を変化するよう動作可能である。

実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、絞り装置に動作可能に結合された絞りコントローラを含む。絞りコントローラは、暗視野照明装置１０８によって送出される電磁エネルギーによって調べられるオブジェクトからの散乱電磁エネルギーの収集ゾーンに関連する有効開口数を調整するよう動作可能である。実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、オブジェクトの１以上の角度分解暗視野画像を取得するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像コントローラを含む。実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、１以上の角度分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像コントローラを含む。実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、その比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像コントローラを含む。

図３−７を参照して、実施形態において、動作中、システム１００は、ハイパースペクトル角度分解散乱計測（ＨＡＲＳ）に基づいて、サンプル中のオブジェクトを分類するよう構成される。実施形態において、システム１００は、複数の異なる暗視野開口設定について、サンプルと同じ視野のハイパースペクトルまたはマルチスペクトル暗視野画像を取得するよう構成された回路を含む。実施形態において、異なる暗視野開口は、オブジェクトの散乱プロファイルの角度分解情報を可能にする。実施形態において、動作中、システム１００は、画像の複数の空間画素についてスペクトルおよび角度分解マップを取得する。例えば、実施形態において、動作中、暗視野照明装置１０８は、異なる波長で、異なる角度からサンプルを照明する。実施形態において、暗視野モジュール１０４は、複数のサンプル画像について、２次元散乱スペクトルを生成するよう構成された回路を含む。

図６を参照して、実施形態において、装置１０２は、オブジェクト３５２を調べ、形態学的情報および散乱情報の両方を用いて、そのオブジェクト（粒子、生物学的試料、細菌、細胞膜構造）を識別、分類、区別化するよう構成された１以上のモジュールを含む。

図７を参照して、実施形態において、システム１００は、オブジェクト３５２の１以上の暗視野画像３５４を取得するよう構成された１以上のモジュールを有する装置１０２を含む。実施形態において、装置１０２は、Ｔテストプロトコル、閾値テストプロトコルなどのような空間画像処理プロトコルを介して、視野から重要なオブジェクト情報を生成するよう構成された回路に動作可能に結合された１以上のモジュールを含む。実施形態において、重要なオブジェクト情報を生成することは、重要なオブジェクトの１以上のクリップを生成することを含む。実施形態において、装置１０２は、１以上の識別フィルタプロトコルに基づいて、オブジェクト３５２を分類するよう構成された回路に動作可能に結合された１以上のモジュールを含む。実施形態において、１以上の識別フィルタプロトコルに基づいてオブジェクト３５２を分類することは、形態フィルタプロトコルおよび散乱フィルタプロトコルに基づいて、オブジェクトを分類することを含む。実施形態において、装置１０２は、重要なオブジェクト情報からの少なくとも１つのデータに基づいて、分析を生成するよう構成された回路に動作可能に結合された１以上のモジュールを含む。

図８を参照して、実施形態において、製造品８０２は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを少なくとも１つの焦点領域に集中させるための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に応じて、オブジェクトを分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、オブジェクトの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像の少なくとも１つのデータの仮想表現を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、検出されたコントラスト差によって、照明の入射角または収集開口寸法の少なくとも１つを変化させることによって、照明収集間隔を変化させるための１以上の信号を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、主要素情報に基づいて、オブジェクト識別情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品８０２は、識別フィルタ情報に基づいて、オブジェクト識別情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

図９を参照して、実施形態において、製造品９０２は、第１視野および第２視野の１以上の暗視野開口について、第１視野および第２視野における生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品９０２は、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスの比較に基づいて、生物学的対象を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

実施形態において、製造品９０２は、第１視野の複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品９０２は、第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品９０２は、第１視野または第２視野の複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品９０２は、第１視野または第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、ハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品９０２は、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的対象を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品９０２は、基準位置に対する生物学的対象をリアルタイムに記録するための記録情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

図１０を参照して、実施形態において、製造品１００２は、テストのもと、オブジェクトの少なくとも一部の暗視野顕微鏡写真の複数の画素ごとに、角度分解マップを生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品１００２は、複数の角度分解マップに基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品１００２は、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的サンプルを分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

図１１を参照して、実施形態において、製造品１１０２は、少なくとも第１視野の開口について、および、少なくとも第１視野開口および第２視野開口について、ハイパースペクトル暗視野画像またはマルチスペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。第２暗視野開口は、第１視野開口と異なる。実施形態において、製造品１１０２は、基準ハイパースペクトル暗視野情報または基準マルチスペクトル暗視野情報に対するハイパースペクトル暗視野画像またはマルチスペクトル暗視野画像の比較に基づいて、テストのもとでオブジェクトに関連する分類情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

図１２は、オブジェクトを分類するための方法１２００の例を示す。１２１０において、方法１２００は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを少なくとも１つの焦点領域に集中させることを含む。１２２０において、方法１２００は、オブジェクトの少なくとも１つの複数の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得することを含む。１２４０において、方法１２００は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現比較に応じて、オブジェクトを分類することを含む。１２５０において、方法１２００は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じて、オブジェクトを分類することを含む。１２５０において、方法１２００は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に対するオブジェクト分類の仮想表現を生成することを含む。１２６０において、方法１２００は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じて、オブジェクト分類の仮想表現を生成することを含む。１２６０において、方法１２００は、オブジェクトの少なくとも１つの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像の仮想表現を含む。１２７０において、方法は、検出されたコントラスト差に基づいて、照明の入射角または収集開口寸法の少なくとも１つを変化させることによって照明収集間隔を変化させることを含む。１２８０において、方法１２００は、実質的に固定された照明収集間隔を維持しながら、照明角度（照明入射角）または収集開口寸法の１つを変化させることを含む。

図１３は、方法１３００の例を示す。１３１０において、方法１３００は、第１視野における１以上の暗視野開口について、生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得することを含む。１３２０において、方法１３００は、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスの比較に基づいて、生物学的対象を分類することを含む。１３３０において、方法１３００は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成することを含む。１３４０において、方法１３００は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成することを含む。１３５０において、方法１３００は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、ハイパースペクトル情報を生成することを含む。１３６０において、方法１３００は、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的対象を生成することを含む。１３７０において、方法１３００は、第２視野における１以上の暗視野開口について、第２視野における生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得することを含む。１３８０において、方法１３００は、第３視野における１以上の暗視野開口について、第３視野における生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得することを含む。実施形態において、方法１３００は、オブジェクト散乱情報からの少なくとも１つのデータに基づいて、判断を生成することを含む。

図１４を参照して、実施形態において、製造品１４０２は、少なくとも第１視野および第２視野について、第１視野および第２視野の１以上の暗視野開口について、生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像の１以上の信号を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品１４０２は、複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル暗視野情報を生成するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。実施形態において、製造品１４０２は、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的対象を分類するための１以上の指示を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

本願の特許請求の範囲、明細書および図面は、コンピュータによって実行される一連の操作として、例えば演算／関数型言語における例示の技術で記載することができる。そのようなほとんどの例における演算／関数記述は、ハードウェア（例えば、汎用コンピュータ、特別な目的のコンピュータになるため、プログラムソフトウエアからの命令に基づき、特定の機能を実行するようにプログラムされる。）に具体的に構成することができる。

ここに記載の演算／関数の記載は、人間の心で理解可能であるが、演算／関数の計算の実装から離れた演算／関数の考えを抽出しない。むしろ、演算／関数は、大規模で複雑な計算機または他の手段のための仕様である。以下に述べるように、演算／関数言語は、物理的な実装のための具体的な仕様として、その適切な技術文脈において読みとられる。

論理演算／関数は、不可解な機械の仕様は、人の心を理解可能ように演算／関数によって指定された蒸留または他の物理的機構である。蒸留によって、演算／関数記述のためにまた当業者が演算／関数に適応することが可能である。

ここに記載の現在の技術記述のいくつかは、論理演算／機能に関して詳細に説明する。以下の段落で詳細に説明するように、これら論理演算／関数は、抽象的考えの表現ではなく、様々なハードウェア要素の静的または配列決定の代表である。文脈に記載されない限り、論理演算／関数は、様々なハードウェア要素の静的または配列決定の仕様の代表である。これは、技術的開示を実施することが可能なツールが演算／関数の形態において詳細に説明ので、真である。高レベルのプログラミング言語（）の形態におけるツール、または、非常に高速なハードウエア記述言語（ＶＨＤＬ、論理回路を説明するテキストを使用する言語）の形態におけるツールは、様々なハードウエア構成の静的または配列決定について生成される。この事実は、時には、「ソフトウエア」は広い用語で曖昧になるが、以下の説明で示すように、「ソフトウエア」という用語は、配列された物質要素の複雑な交換／仕様の省略形である。「配列された物質要素」という用語は、電子的な論理ゲート、分子計算ロジック成分、量子コンピューティング機構の集合体のような計算の物理的要素について述べている。

例えば、高レベルのプログラミング言語は、高レベルプログラミング言語が指定する機械のシーケンシャルな組織、状態、入力、出力の詳細からの強力な抽象化、複数の抽象化レベルを有するプログラミング言語である。例えばウィキぺディア、ハイレベルプログラミング言語http://en.wikipedia.org/wiki/high-level_programming_languageを参照。人の理解を容易にするために、多くの場合、高レベルのプログラミング言語は、似ているか、自然言語を有するシンボルを共有する。ウィキペディア、自然言語、http://wikipedia.org/wiki/Natural_languageを参照。

高レベルのプログラミング言語は、強い抽象化を使用するので、「純粋な精神構成」である。（例えば、それらは似ているか自然言語を有する記号を共有する）（例えば、ソフトウエア、コンピュータプログラまたはコンピュータ、プログラムは、精神的な構造である。抽象化のレベルにおいて、人の心に理解されているため。）この議論は、「抽象的考え」のような関数／演算の形態で、技術的説明を特徴付けるために使用されている。実際、技術的な芸術（例えば、情報通信技術）において、これは真実ではない。

高レベルプログラミング言語が人の理解を容易にするために強い抽象化を使用するという事実は、表現されることが抽象的アイデアであることを示すものとして解釈されるべきではない。実施形態において、高レベルプログラミング言語が、関数／演算の形態で技術開示を実施するために使用されるツールである場合、重要な意味において、はるかに抽象、不正確、「ファジー」または「精神」であると理解される。そのようなツールが正確なシーケンシャルな仕様に代わる。時間をかけて（クロック駆動）、一般的な計算機からそのような部分を起動／選択することによって構築される。このことは、時には、高レベルのプログラミング言語と自然言語の表面的な類似性によって不明瞭になっている。これらの表面的な類似性は、高レベルのプログラミング言語の実装では、最終的に多くの異なる計算機を制御／作成することによって、貴重な作業を実行するという事実の上に光沢を引き起こすことがある。

高レベルプログラミング言語が指定する多くの異なる計算機は、想像を絶する複雑さである。ベースでは、計算機で使用されるハードウェアは、論理ゲートを形成するよう調整される通常、指示された問題から成る（例えば、従来の電子デバイス（例えばトランジスタ）、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、量子デバイス、機械的スイッチ、光学、流体工学、空気力学、光デバイス（光干渉デバイス）、分子など）。論理ゲートは、典型的には、電気的、機械的、化学的に物理状態を変化させるよう駆動することができる一般的な物理デバイスであり、Boolean論理を物理的に実現する。

論理ゲートは、論理回路を形成するよう配置されてもよく、電気的、機械的、化学的に特定の論理関数を物理的に実現するよう駆動される典型的な物理デバイスである。論理回路のタイプは、マルチプレクサ、レジスタ、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）、コンピュータメモリデバイスなどのような装置を含む。それぞれのタイプは、中央処理装置（ＣＰＵ）（マイクロプロセッサとして最も良く知られている）のような他の物理デバイスを形成するために組み合わせることができる。現代のマイクロプロセッサは、多くの場合、その多くの論理回路（および多くの場合、１億以上のトランジスタ）に１億以上の論理ゲートを含んでいる。ウィキペディア、論理ゲート、http://en.wikipedia.org/wiki/Logic_gatesを参照。

マイクロプロセッサを形成する論理回路は、マイクロプロセッサの定義された命令セットアーキテクチャによって定義された指示を実行するマイクロアーキテクチャを提供するよう配置される。命令セットアーキテクチャは、ネイティブデータ、命令、レジスタ、アドレッシングモード、メモリ・アーキテクチャ、割り込み、例外処理、外部入力／出力を含むプログラミングに関連したマイクロプロセッサアーキテクチャの一部である。ウィキペディア、コンピュータアーキテクチャ、http://en.wikipedia.org/wiki/computer_architectureを参照。

命令セットアーキテクチャは、マイクロプロセッサを使用／制御するようプログラマによって使用される機械言語の仕様を含む。機械言語の指示は、マイクロプロセッサに直接実行されるので、典型的に、２進数またはビット長から成る。例えば、典型的な機械言語の指示は、多くのビット長（例えば、３２、６４または１２８ビット列が一般的である）である可能性がある。典型的な機械言語の指示は、「１１１１０００１０１０１１１１００００１１１１００１１１１１」（３２ビット命令）の形式である。

機械言語の指示は、２進数のシーケンスとして記述されるが、それらのバイナリ桁は物理的に指定することが重要である。例えば、特定の半導体は、Boolean論理の動作を物理的現実にする場合、機械言語で明らかに数字のビットが「１」と「０」は実際に特定の配線に特定の電圧の印加を指定する速記を構成する。例えば、いくつかの半導体技術では、機械言語の指示で進数「１」（例えば、論理「１」）は、特定の「ワイヤ」（例えばプリント回路基板上なので金属トレース）に印加された約５ボルトを指定する。そして、機械言語の指示で、進数「０」（例えば、論理「０」）は、特定の「ワイヤ」に印加された約−５ボルトを指定する。機械構成の電圧を指定することに加えて、そのような機械言語の指示は、一般的な論理ゲートの数百万の論理ゲートから論理ゲートの特定のグループを選択し、実行する。このため、これまでのところ、機械言語命令プログラム、抽象的な数学的表現から０と１の文字列として記載されていても、多くの構築物理マシンまたは物理マシンの状態を指定する。

機械言語は、典型的にほとんどの人が理解できない（例えば、上記例は、ただ１つの指示であり、いくつかのパーソナルコンピュータは、毎秒２０億以上の指示を実行する）。ウィキペディア、毎秒の指示http://en.wikipedia.org/Instructions_per_secondを参照。

したがって、機械言語で記載されたプログラム（数百万の機械言語）は、理解不可能である。そこで、初期のアセンブリ言語は、直接機械言語指示の数値を使用するより、機械言語の指示を参照して、ニーモニック・コードを使用するよう開発された（例えば、乗算演算を実行するために、プログラマは、ＭＩＰＳの機械言語における進数「０１１０００」を表す略語を符号化した）。アセンブリ言語は、作業を実行するためのマイクロプロセッサを制御する人への大きな助けであったが、人によって行われるために必要な作業の複雑さは、単にアセンブリ言語を使用してマイクロプロセッサを制御する人の能力を上回っている。

この点で、必要に応じて、同じタスクが何度も行われ、それらの反復的な作業を行うために必要な機械言語が同じであることに注目された。そこで、コンパイラが作成された。コンパイラは、機械言語またはアセンブリ言語より、より分かりやすい記述を扱う装置であり、「２＋２を追加し、結果を出力する」というような、人の理解できる記述を複雑で面倒な機械言語コードに翻訳する（例えば、３２、６４または１２８ビット長の文字列）。コンパイラは、このように、高レベルプログラミング言語を機械言語に翻訳する。

上記のように、このコンパイル機械言語は、人の有用で、容易に理解でき、簡潔な仕事が行われる多くの異なる計算機の運用を引き起こす技術仕様として使用される。例えば、上述したように、そのような機械言語（高レベル言語のコンパイルされたバージョン）は、人が有用な作業がハードウェアによって実現される、ハードウェア論理ゲート、電圧レベル、電圧遷移タイミングなどを技術仕様として選択する技術仕様として機能する。

このように、機能性／運用技術的記述は、当業者が見ると、抽象的アイデアとはほど遠い。むしろ、そのような機能性／運用技術的記述は、当技術分野で利用可能なツールを介して理解されると、多くの人の理解をはるかに超えるハードウェア仕様、複雑さおよび仕様であると理解される。したがって、このような運用／機能的な技術記述は、（ａ）１以上の置換可能な物理マシン、（ｂ）シーケンシャル／組合せ論理回路を代表する１以上の物理マシンを作るよう構成された置換可能な指示された論理ゲート、（ｃ）論理回路を代表する物理現実を作る論理ゲート（例えば、置換可能な電子デバイス（例えばトランジスタ）、ＤＮＡ、量子デバイス、機械的スイッチ、光学、流体工学、空気力学、分子など）を構成する置換可能な指示された論理回路、（ｄ）前記の実質的に任意の組合せによって、物理的な現実において行われた操作として理解される。例えば、チャールズ・バベッジは、木材の外に最初のコンピュータを構築し、ハンドルをクランキングすることによって電力が供給される。

このように、はるかに抽象的アイデアとして理解されるのは、１以上のほとんどの想像を絶するほど複雑で時間シーケンスハードウェアを示す人の理解可能な表現として機能／運用の技術的記述がインスタンス化することを認識できる。機能／操作の技術的記述が自然言語を含むいくつかの単語、構造、フレーズを共有する高レベルコンピューティング言語（または高レベルのブロック図）に容易に役立つかもしれないという事実は、そのような機能／操作の技術的記述が抽象的なアイデア、抽象的なアイデアの単なる表現であることを示す指標として採用することができない。実際、本明細書に概説するように、技術分野において、これは単に真実ではない。当業者に利用可能なツールを使用してみたときに、そのような機能／操作の技術的記述は、想像を絶する複雑さのハードウェア構成を指定するとみられている。

上記で概説したように、機能／運用技術的記述を使用する理由は、少なくとも２つある。まず、機能／運用の技術的記述の使用は、人の考えが処理できるよう、置換可能なハードウェア要素から生じる無限に近い複雑な機械や機械操作を可能にする（例えば、自然言語と論理的な話の流れを模倣することによって）。つぎに、機能／運用技術的記述を使用することは、ハードウェアの特定のベンダの一部の多かれ少なかれ独立している記述を提供することによって、記載された主題を理解するときに当業者を支援する。

上記の議論から明らかなように、機能／運用の技術的記述の使用は、記載された主題を理解するときに当業者を支援する。早くはないが、この文書に記載された技術的な説明、数億のアセンブリレベルの機械コード、数千のゲートアレイ、任意の数の抽象化の中間レベルを容易に転写することができる。しかしながら、そのような低レベルの技術的記載が本技術説明と置換された場合、当業者は、本開示の実施に過度な困難性に遭遇する可能性がある。それは、そのような低レベルの技術的記述が対応する利益なく、困難性が増すためである（例えば、ハードウェアの１以上のベンダー固有の規則を利用した主題を記述することによる）。したがって、機能／運用の技術的記述の使用は、ハードウェアの任意のベンダー固有の部分の規則から技術的記述を分離することにより、当業者を支援する。

上記に鑑み、本は圧名の技術的記載に説明された論理演算／機能は、そのような仕様が人の考えが理解でき、多くの様々なハードウェア構成を作るために適用できるよう、様々な指示された要素の静的またはシーケンス決定する仕様の代表的なものである。ここに開示の演算／機能は、そのように扱われるべきであり、抽象的アイデアとして特徴付されるべきではない。論理演算／機能は、そのように扱われ、人の考えを理解でき、当業者は特定のベンダーのハードウェア実装において、理解し、適用できるよう、それらが示す仕様が提示されるに過ぎないので、抽象化アイデアとして特徴付けられるべきである。

ここに記載の装置および方法の少なくとも一部は、情報処理システムに統合することができる。情報処理システムは、一般的にシステムユニットハウジング、ビデオ表示装置、揮発性または不揮発性メモリのようなメモリ、マイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサのようなプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、オペレーティングシステムのような計算エンティティ、ドライバ、グラフィカルユーザインターフェースの１以上と、アプリケーションプログラム、１以上の相互作用装置（タッチパッド、タッチスクリーン、アンテナなど）、または、フィードバックループおよび制御モータ（例えば位置および速度を検出するためのフィードバック、要素または量を移動または調整するための制御モータ）を含む制御システムを一般的に含む。情報処理システムは、データ計算／通信またはネットワーク計算／通信システムのような、適切な市販の構成要素を利用して実施することができる。

システムの態様においてハードウェア実装とソフトウェア実装の間でほとんど区別がない点まで従来技術が進歩していることを当業者は理解するだろう。ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、一般的に（常にではないが、その中で特定の状況においてハードウェアとソフトウェアの間の選択が重要になる。）費用対効果の兼ね合いを表す設計上の選択である。当業者は、本明細書に記載のプロセス、システムまたは他の技術が達成することが可能な様々な媒体（例えば、１以上の機械または製造品におけるハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアなど）があり、好ましい媒体はプロセス、システム、他の技術などが設けられる状況に応じて変化することを理解するだろう。例えば、実装者は、速度および精度が最も重要であると判断した場合、主にハードウェアまたはファームウェアの手段を選択することができる。柔軟性が最重要である場合、実装者は、１以上の機械または製造品において実装されるソフトウェア実装を選択することができる。あるいは、実装者は、１以上の機械または製造品において、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアの組合せを選択することができる。したがって、本明細書におけるプロセス、デバイス、その他の技術などが影響するいくつかの可能な装置がある。利用される任意の装置は装置が設けられる状況、実装者の特定の関心事（例えば、速さ、柔軟性または予測可能性）が変化する状況に応じた選択である点で、他より優れていない。実施形態において、実装の光学的側面は、１以上の機械または製造品において、典型的に光学指向のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアを使用するであろう。

ここに記載された主題は、異なる他の要素内に含まれるか、他の要素と結合される。そのような記述のアーキテクチャは単に例であり、実際には、多くの他のアーキテクチャが同じ機能を達成するように実施することができることが理解されるべきである。概念的な意味において、同じ機能を達成する構成要素の任意の配置が効果的に、所望の機能が達成されるように「関連付け」されている。したがって、本明細書において特定の機能を実現するために組み合わされた任意の２つの構成要素は、アーキテクチャまたは中間構成要素に関係なく、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられた」と見なすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素は、互いに所望の機能を達成するように、「動作可能に接続された」または「動作可能に結合された」ものとしてみることができる。動作可能に結合可能の具体例としては、限定するものではないが、物理的に嵌合可能な構成要素、物理的に相互作用する構成要素、無線で相互作用可能、無線で相互作用する構成要素、論理的に相互作用する構成要素、論理的に相互作用可能な構成要素などを含む。

実施形態において、１以上の構成要素は、「構成された」、「構成可能な」、「動作可能な／操作している」「適用された／適用可能な」、「できる」、「設定可能な／設定された」などと呼ぶことがある。そのような用語（例えば「構成された」）は、特に断りがない限り、一般的に、アクティブ状態の構成要素または非アクティブ状態の構成要素またはスタンバイ状態の構成要素を包含することができる。

前述の詳細な説明は、ブロック図、フローチャートまたは例を介して、デバイスまたはプロセスの様々な実施形態を記載している。そのようなブロック図、フローチャート、例が１以上の機能や動作を含む限りにおいて、１以上の機械、製造品またはそれらの組合せにおけるハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアの広い範囲によって、個々にまたは集合的に実施できることが、読者によって理解されるであろう。また、ブロック図の「開始」、「終了」または「停止」は、図における機能の初めまたは終わりの限定を示すことを意図するものではない。そのようなフローチャートまたは図は、付加的な機能が、本出願の図に示される機能の前または後に実行される他のフローチャートまたは図に組み込むことができる。実施形態において、本明細書に記載する主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）または他の集積フォーマットを介して実装される。しかしながら、全体的または部分的に、本明細書に開示された実施形態のいくつかの態様では、等価的に、１以上のコンピュータプログラムは、１以上のコンピュータ上で実行されている１以上のプログラムとして、１以上のプロセッサ上で実行されている１以上のプログラム（例えば、１以上のマイクロプロセッサ上で実行されている１以上のプログラム）として、ファームウェアとして、または、任意の組合せとして、集積回路に実装される。回路を設計すること、ソフトウェアおよび／またはファームウェアのためのコードを書くことは、この開示に照らして当業者の技術範囲内であろう。また、本明細書に記載の主題の機構は、様々な形態におけるプログラム製品として配布可能であり、本明細書に記載の主題の例示的な実施形態では、割り当てを実行するよう使用された特定の種類の信号担持媒体に関係なく適用する。信号担持媒体の非限定的な例としては、以下のものが含まれる。フロッピーディスクのような記録可能なタイプの媒体、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリ、デジタルまたはアナログ通信媒体のような通信型媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば、送信機、受信機、送信ロジック、受信ロジック等））。

本明細書に記載の主題の特定の態様が示され、説明されたが、それは本明細書の教示に基づいて、変更および改変が本明細書に記載され、そのより広い態様から逸脱することなく行うことができることは読者には明らかであり、それにより添付の特許請求の範囲は、そのような変更および修正が本明細書に記載の主題の真の精神および範囲内に含まれる。一般的に、ここに使用される用語および添付の特許請求の範囲における用語は、一般的に「オープン」に解釈されるべきである（例えば「含んでいる」は、「含んでいるが、限定しない」、「有する」は、「少なくとも有している」、「含む」は「含むが、限定されない」と解釈されるべきである）。さらに、導入されたクレームの記載において特定の数が意図される場合、そのような意図は、明示的に特許請求の範囲に記載され、そのような列挙が存在しない場合には、そのような意図は存在しない。

例えば、理解の助けとして、以下の添付の特許請求の範囲は、クレーム記載を導入するための導入句「少なくとも１つ」および「１つ以上」の使用を含むことができる。しかしながら、このような語句の使用は、同じクレームが導入句「１以上」または「少なくとも１つ」を含み、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、典型的に「少なくとも１つ」または「１以上」を意味するよう解釈されるべきである）を含んでいるとしても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」によるクレーム記載の導入が、そのような記載を１つだけ含むクレームに対して、そのような導入されたクレーム記載を含む任意の特定のクレームを限定するよう、暗に解釈されるべきではない。同じことが、請求項の列挙を導入するために使用される定冠詞の使用についても当てはまる。加えて、導入されたクレーム記載において特定の数が明示的に列挙されている場合でも、そのような列挙は、典型的には、少なくとも記載された数を意味するように解釈されるべきである（例えば、他の修飾語なく、「２つ以上」の記載は、一般的に少なくとも２つの記載または２以上の記載）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つ」の慣例が使用される場合において、一般的に、そのような構成は、慣例の意味で意図されている（Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つを有するシステムは、Ａだけ、Ｂだけ、または、Ｃだけを有するシステム、ＡおよびＢ、ＢおよびＣ、または、ＡおよびＣを有するシステム、および／または、Ａ、ＢおよびＣを有するシステムなどを含むが、それらに限定されない。）「Ａ、ＢまたはＣの少なくとも１つ」に類似した慣例が使用される場合、そのような構成は、一般的に、慣例の意味で意図されている（例えば、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａだけ、Ｂだけ、または、Ｃだけを有するシステム、ＡおよびＢ、ＢおよびＣを有するシステム、および／または、Ａ、ＢおよびＣを有するシステムを含む）。典型的には、離接語または２以上を示す語句は、断りのない限り、明細書、クレームまたは図が用語の少なくとも１つ、または、いずれか、両方示すと理解されるべきである。例えば、語句「ＡまたはＢ」は、典型的には、「Ａ」または「Ｂ」、または、「ＡおよびＢ」の可能性を含むと理解される。

添付の特許請求の範囲に関しては、一般的に、その中に列挙した動作は任意の順で実行されてもよい。様々な動作フローが順序で提示されているが、様々な動作は、例示されているもの以外の順序で行ってもよいし、同時に行ってもよいことが理解されるべきである。特段の記載がない限り、そのような代わりの順序の例は、重複、差し込み、中断、並べ替え、増分、準備、補足、同時、逆または他の変更の順序を含む。さらに、「に応答して」、「関連して」または他の過去時制の形容詞のような用語は、一般的に、特段示さない限り、そのような変形を除外することを意図するものではない。明細書に記載の主題の態様は、以下の番号の句に記載されている。

１．いくつかの実施形態において、ハイパースペクトル撮像システムは、光学アセンブリを含む暗視野モジュールと、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に暗視野調査刺激を送達するよう動作可能な暗視野照明装置と、暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう動作可能な１以上のセンサを含む回路を有する暗視野モジュールと、暗視野モジュールに結合するよう動作可能で、オブジェクトの１以上の暗視野顕微鏡写真に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像モジュールとを含む。

２．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて、１以上の暗視野顕微鏡写真において画像化されたオブジェクトに関連する分類情報を生成するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む。

３．パラグラフ２のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、角度分解基準オブジェクトに対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて分類情報を生成するよう動作可能である。

４．パラグラフ２のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、空間分解基準オブジェクト情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいて分類情報を生成するよう動作可能である。

５．パラグラフ２のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、その比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう動作可能である。

６．パラグラフ２のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、主要素情報を生成するよう動作可能である。

７．パラグラフ２のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、主要素情報に基づいてオブジェクト識別情報を生成するよう動作可能である。

８．パラグラフ２のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、識別フィルタ情報に基づいて、オブジェクト識別情報を生成するよう動作可能である。

９．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、オブジェクト識別モード、オブジェクト分類モードおよびオブジェクト特性モードの少なくとも１つを起動するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む。

１０．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトの空間分解画像を生成するよう構成された回路を含む。

１１．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、ハイパースペクトル撮像モジュールは、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトの１以上の空間分解画像を生成するよう構成された回路を含む。

１２．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムにおいて、ハイパースペクトル撮像モジュールは、暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトの波長対照明角度強度マップを生成するよう構成された回路を含む。

１３．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、暗視野照明装置に動作可能に結合された照明角度コントローラを含み、照明角度コントローラは、暗視野調査装置によって送達された電磁エネルギーの入射角を調整するよう動作可能である。

１４．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、開口（絞り）装置に結合されるよう動作可能な開口（絞り）制御モジュールを含み、開口制御モジュールは、暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーの収集領域に関連する有効開口数を調整するよう構成された回路を含む。

１５．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、暗視野モジュールおよび開口制御モジュールに動作可能に結合された照明収集分離制御モジュールを含み、照明収集分離制御モジュールは、暗視野モジュールおよび開口制御モジュールの少なくとも１つを動作させることによって、暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーによって部分的に囲まれた照明収集空間と収集領域を変化させるよう構成された回路を含む。

１６．パラグラフ１のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、１以上のオブジェクトを含むサンプルを収容するよう構成されたサンプルチャンバを含む。

１７．いくつかの実施形態において、ハイパースペクトル撮像装置は、光学アセンブリに動作可能に結合された暗視野照明装置と、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるよう構成された複数のエネルギーエミッタと、ハイパースペクトル画像センサとを含み、ハイパースペクトル画像センサは、暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーの入射角を調整し、異なる視野におけるオブジェクトの少なくとも一部の１以上の角度分解暗視野画像を取得し、１以上の角度分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するよう構成された回路を有する。

１８．パラグラフ１７のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較し、その比較に基づいてオブジェクトを分類するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む。

１９．パラグラフ１８のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置において、オブジェクト分類モジュールは、１以上の基準散乱アレイ画像に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である。

２０．パラグラフ１８のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置において、オブジェクト分類モジュールは、１以上の基準空間分解基準オブジェクト画像に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である。

２２．パラグラフ１７のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置において、ハイパースペクトル画像センサは、オブジェクトの４次元角度分解暗視野画像を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に結合する。

２３．パラグラフ１７のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置において、ハイパースペクトル画像センサは、空間分解、オブジェクトの角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に結合されている。

２４．パラグラフ１７のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置において、ハイパースペクトル画像センサは、画素ごとに角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に結合されている。

２５．いくつかの実施形態において、オブジェクトを分類するための方法は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１以上の焦点領域に、電磁エネルギーを集中させるステップと、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に基づいて角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成するステップとを含む。

２６．パラグラフ２５のいくつかの実施形態における方法は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じてオブジェクトを分類するステップを含む。

２７．パラグラフ２５のいくつかの実施形態における方法は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じて、オブジェクト分類の仮想表現を生成するステップを含む。

２８．パラグラフ２５のいくつかの実施形態における方法は、オブジェクトの少なくとも１つの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像の仮想表現を生成するステップを含む。

２９．パラグラフ２５のいくつかの実施形態における方法は、検出されたコントラスト差に基づいて、照明入射角または収集開口寸法の少なくとも１つを変化させることによって、照明収集空間を変化させるステップを含む。

３０．パラグラフ２５のいくつかの実施形態における方法は、実質固定された照明収集空間を維持しながら、照明角度または収集開口寸法の少なくとも１つを変化させるステップを含む。

３１．いくつかの実施形態において、製造品は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるための１以上の指示と、１以上のオブジェクトの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得するための１以上の指示と、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に基づいて、１以上の角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成するための１以上の指示と、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じてオブジェクトにおけるオブジェクトを分類するための１以上の指示とを有する非一時的な信号担持媒体を含む。

３２．パラグラフ３１のいくつかの実施形態における製造品は、オブジェクトの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に関連する少なくとも１つのデータの仮想表現を生成するための１以上の指示を含む。

３３．パラグラフ３１のいくつかの実施形態における製造品は、検出されたコントラスト差に基づいて、照明入射角または収集開口寸法の少なくとも１つを変化させることによって、照明収集空間を変化させるための１以上の指示を含む。

３４．パラグラフ３１のいくつかの実施形態における製造品は、主要素情報に基づいてオブジェクト識別情報を生成するための１以上の指示を含む。

３５．パラグラフ３１のいくつかの実施形態における製造品は、識別フィルタ情報に基づいて、オブジェクト識別情報を生成するための１以上の指示を含む。

３６．いくつかの実施形態において、暗視野オブジェクト分類装置は、暗視野照明装置によって送達される電磁エネルギーの入射角を調整するよう動作可能な照明角度コントローラと、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に、電磁エネルギーを集中させるよう配置される暗視野照明装置と、開口装置に動作可能に結合された開口コントローラであって、暗視野照明装置によって送達される電磁エネルギーによって調べられたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーの収集領域に関連する有効開口数を調整するよう動作可能な開口コントローラと、オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得し、１以上の角度分解暗視野画像に基づいて角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成し、その比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像コントローラと、を含む。

３７．いくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像分類システムは、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域で電磁エネルギーを集中させるよう動作可能な暗視野照明装置と、暗視野照明装置に動作可能に結合され、暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーの入射角を調整し、収集領域に関連する制御可能な有効開口数を調整し、画像の複数の画素についてスペクトル分解および角度分解マップを取得し、画像の複数の画素についてスペクトル分解および角度分解マップを生成するよう構成されたセンサおよび回路を有するハイパースペクトル撮像モジュールとを含む。

３８．パラグラフ３７のいくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像分類システムは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいてオブジェクトにおけるオブジェクトを分類するよう動作可能なオブジェクト分類モジュールを含む。

３９．いくつかの実施形態において、パラグラフ３８のハイパースペクトル撮像分類システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較することに応じて、オブジェクトの形態学的情報を生成するよう動作可能な回路を含む。

４０．いくつかの実施形態において、パラグラフ３７のハイパースペクトル撮像分類システムは、オブジェクト分類に動作可能に結合され、オブジェクトの仮想表現、バーチャルディスプレイにおけるオブジェクト分類を生成するよう構成された仮想オブジェクト生成装置をさらに備える。

４１．いくつかの実施形態において、パラグラフ３７のハイパースペクトル撮像分類システムは、ハイパースペクトル撮像モジュールに結合され、バーチャルディスプレイにおける角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスに関連する少なくとも１つのデータを生成するよう構成されたバーチャルオブジェクト生成装置を備える。

４２．いくつかの実施形態において、パラグラフ３７におけるハイパースペクトル撮像分類システムは、ハイパースペクトル撮像モジュールに動作可能に結合されたオブジェクト追跡モジュールを含み、オブジェクト追跡モジュールは、少なくとも１つの焦点領域においてオブジェクトを追跡し、暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーの入射角またはオブジェクト追跡モジュールによって生成された追跡情報に基づいて収集領域に関連する制御可能な有効開口数を調整するよう構成された１以上のセンサを含む。

４３．いくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像システムは、１以上の視野において角度分解ハイパースペクトル暗視野顕微鏡写真を取得するよう動作可能な回路を有するハイパースペクトル検出モジュールを含み、オブジェクト分類モジュールは、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する取得された角度分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、１以上の画像化されたオブジェクトを示す角度分解ハイパースペクトル暗視野顕微鏡写真における画素グループを分類するよう動作可能な回路を有する。

４４．いくつかの実施形態において、パラグラフ４３のハイパースペクトル撮像分類システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、上記比較に基づいてオブジェクトの形態学的情報を生成するよう動作可能な回路を含む。

４５．いくつかの実施形態において、パラグラフ４３のハイパースペクトル撮像分類システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、上記比較に基づいてオブジェクトのサイズ情報を生成するよう動作可能な回路を含む。

４６．いくつかの実施形態において、パラグラフ４３のハイパースペクトル撮像分類システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、上記比較に基づいてオブジェクトの形状情報を生成するよう動作可能な回路を含む。

４７．いくつかの実施形態において、パラグラフ４３のハイパースペクトル撮像分類システムにおいて、オブジェクト分類モジュールは、少なくとも１つのオブジェクトについて散乱アレイを生成するよう動作可能な回路を含む。

４８．いくつかの実施形態において、パラグラフ４３のハイパースペクトル撮像分類システムは、少なくとも１つの開口を定める本体構造と、少なくとも１つの開口内のオブジェクトに、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、電磁エネルギーを集中させるよう配置された複数の調査装置と、暗視野照明装置によって調べられたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーを捕捉するよう構成された複数のセンサとを含む。

４９．いくつかの実施形態におけるハイパースペクトル撮像装置は、光学アセンブリと、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に、電磁エネルギーを集中させるよう動作可能なマルチアングル暗視野照明装置と、暗視野照明装置によって送達されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーの収集領域に関連する有効開口数を調整するよう動作可能な回路を有する収集開口モジュールと、マルチアングル暗視野照明装置および収集開口モジュールに結合されたハイパースペクトル撮像モジュールと、暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーの少なくとも１つの入射角、または少なくとも第１視野において、収集領域に関連する有効開口数を調整し、複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像モジュールと、を含む。

５０．いくつかの実施形態において、パラグラフ４９のハイパースペクトル撮像装置は、基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、その比較に基づいてオブジェクトを分類するよう構成された回路を含む。

５１．いくつかの実施形態において、パラグラフ４９のハイパースペクトル撮像装置において、マルチアングル暗視野照明装置は、少なくとも１つの電磁エネルギーエミッタに結合されるよう構成された１以上の電磁エネルギー導波路を含む導波路アセンブリを含む複数の調査装置に結合されるよう動作可能であり、複数の調査装置は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に選択的に電磁エネルギーを集中させるよう配置される。

５２．いくつかの実施形態において、パラグラフ４９のハイパースペクトル撮像装置は、マルチアングル暗視野照明装置および収集開口モジュールに動作可能に結合された照明収集分離モジュールを含み、照明収集分離モジュールは、マルチアングル暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーによって定められた分離領域、および、サンプル散乱収集領域を調整するよう構成された回路を含む。

５３．いくつかの実施形態において、パラグラフ４９のハイパースペクトル撮像装置において、収集開口モジュールは、収集開口装置を有する電子開口を含み、収集開口モジュールは、目標コントラスト差に基づいて電子開口を動作させる。

５４．いくつかの実施形態におけるオブジェクト分類装置は、暗視野撮像装置内の視野におけるオブジェクトを追跡するよう構成された回路を含むオブジェクト追跡モジュールと、オブジェクト追跡モジュールに動作可能に結合され、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、暗視野撮像装置の視野における少なくとも１つの焦点領域に暗視野調査刺激を送出するよう構成されたマルチアングル暗視野照明装置と、オブジェクトの角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスに関連する少なくとも１つのデータを用いて、暗視野撮像装置の視野におけるオブジェクトの特性を特定するよう構成された回路を含むオブジェクト識別モジュールと、を含む。

５５．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置において、オブジェクト追跡モジュールは、暗視野撮像装置の視野におけるオブジェクトを検出し、視野に対するオブジェクトのリアルタイムの登録のための登録情報を生成するよう構成された１以上のセンサに動作可能に結合される。

５６．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置において、オブジェクト追跡モジュールは、暗視野撮像装置の視野におけるオブジェクトを検出し、目標基準領域に対するオブジェクトをリアルタイムに登録するための登録情報を生成するよう構成された１以上のセンサに動作可能に結合される。

５７．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置において、オブジェクト追跡モジュールは、暗視野撮像装置の視野におけるオブジェクトを検出し、目標基準領域に対するオブジェクトをリアルタイムに登録するための追跡情報を生成するよう構成された１以上のセンサに動作可能に結合される。

５８．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置において、オブジェクト追跡モジュールは、マルチアングル暗視野照明装置および視野内のオブジェクトを画像化し、リアルタイムに追跡する１以上の追跡センサに動作可能に結合され、オブジェクト追跡モジュールは、視野内のオブジェクトの位置における変化を示すオブジェクト追跡モジュールからの入力に応じた暗視野調査刺激の送出に関連する入射角を変化させるよう構成される。

５９．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置は、暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整するよう構成された回路を含む照明角度モジュールを含む。

６０．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置において、マルチアングル暗視野照明装置は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、サンプルの少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるよう配置される。

６１．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置は、開口装置と、開口装置に動作可能に結合された開口制御モジュールとを含み、開口制御モジュールは、暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーによって調べられたサンプルからの散乱電磁エネルギーの収集領域に関連する有効開口数を調整するよう構成された回路を含む。

６２．いくつかの実施形態において、パラグラフ５４のオブジェクト分類装置において、照明収集分離制御モジュールは、マルチアングル暗視野照明装置によって送達された電磁エネルギーによって部分的に囲まれた照明収集空間と収集領域を変化させるよう構成された回路を含む。

６３．いくつかの実施形態における製造品は、第１視野および第２視野それぞれにおける１以上の暗視野開口について、第１視野および第２視野における生物学的オブジェクトの複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示と、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスの比較に基づいて、生物学的オブジェクトを分類するための１以上の指示と、を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

６４．いくつかの実施形態において、パラグラフ６３の製造品は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を含む。

６５．いくつかの実施形態において、パラグラフ６３の製造品は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を含む。

６６．いくつかの実施形態において、パラグラフ６３の製造品は、第１視野または第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するための１以上の指示を含む。

６７．いくつかの実施形態において、パラグラフ６３の製造品は、第１視野または第２視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、ハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示と、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的オブジェクトを分類するための１以上の指示とを含む。

６８．いくつかの実施形態において、パラグラフ６３の製造品は、基準位置に対して生物学的オブジェクトをリアルタイムに記録する登録情報を生成するための１以上の指示を含む。

６９．いくつかの実施形態における方法は、第１視野における１以上の暗視野開口について、生物学的オブジェクトの複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するステップと、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスの比較に基づいて、生物学的オブジェクトを分類するステップとを含む。

７０．いくつかの実施形態におけるパラグラフ６９の方法は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するステップを含む。

７１．いくつかの実施形態におけるパラグラフ６９の方法は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するステップを含む。

７２．いくつかの実施形態におけるパラグラフ６９の方法は、第１視野における複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、ハイパースペクトル情報を生成するステップと、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的オブジェクトを分類するステップとを含む。

７３．いくつかの実施形態におけるパラグラフ６９の方法は、第２視野における１以上の暗視野開口について、第２視野における生物学的オブジェクトの複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するステップを含む。

７４．いくつかの実施形態におけるパラグラフ６９の方法は、第３視野における１以上の暗視野開口について、第３視野における生物学的対象の複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するステップを含む。

７５．いくつかの実施形態において、オブジェクト分類装置は、少なくとも１つの顕微鏡写真の画素数を修正し、少なくとも第１の修正された顕微鏡写真を生成するよう構成された回路を有する解像度修正モジュールと、第１の修正された顕微鏡写真において画像化された少なくとも１つのオブジェクトについて散乱配列を単離するよう動作可能な回路を有する散乱フィルタモジュールと、単離された散乱配列の主要素を分析し、１以上の線形判別フィルタに基づいて第１の修正された顕微鏡写真において画像化された少なくとも１以上のオブジェクトを分類するよう動作可能な回路を有するオブジェクト識別モジュールと、を含む。

７６．いくつかの実施形態において、パラグラフ７５のオブジェクト分類装置は、少なくとも１つの形態学的特徴に基づいて、少なくとも１つの顕微鏡写真において画像化された１以上のオブジェクトを示す第１の修正された顕微鏡写真における画素のグループを識別するよう動作可能な回路を有する形態学的フィルタモジュールを含む。

７７．いくつかの実施形態において、パラグラフ７５のオブジェクト分類装置は、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギー刺激を向けるよう構成された回路を含む調査刺激モジュールと、１以上の入射角で、調査刺激回路によって調査されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーを取得するよう構成された回路を含む検出モジュールと、を含む。

７８．いくつかの実施形態における製造品は、第１視野および第２視野における１以上の暗視野開口について、少なくとも第１視野および第２視野について、複数のハイパースペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示と、複数のハイパースペクトル暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示と、基準角度分解およびスペクトル分解暗視野情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて、生物学的オブジェクトを分類するための１以上の指示と、を含む。

７９．いくつかの実施形態における製造品は、テストのもとでオブジェクトの少なくとも一部の暗視野顕微鏡写真の複数の画素ごとに角度分解マップを生成するための１以上の指示と、複数の角度分解マップに基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するための１以上の指示と、基準角度分解およびスペクトル分解情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報の比較に基づいて生物学的サンプルを分類するための１以上の指示と、を含む非一時的な信号担持媒体を含む。

８０．いくつかの実施形態における製造品は、少なくとも第１視野、少なくとも第１暗視野開口、第１暗視野開口とは異なる第２暗視野開口についてハイパースペクトル暗視野画像またはマルチスペクトル暗視野画像を取得するための１以上の指示と、基準ハイパースペクトル暗視野情報または基準マルチスペクトル暗視野情報に対するオブジェクトのハイパースペクトル暗視野画像またはマルチスペクトル暗視野画像の比較に基づいて、テストのもとでオブジェクトに関連する分類情報を生成するための１以上の指示と、を有する非一時的な信号担持媒体を含む。

様々な態様および実施形態がここに開示されているが、他の態様および実施形態が考慮される。ここに開示される様々な態様および実施形態は、例示の目的であって、限定することを意図していない。

識別、分類、区別化などの斜視図であって、一実施形態におけるシステムである。 、識別、分類、区別化の斜視図であって、一実施形態におけるシステムである。 識別、分類、区別化の斜視図であって、一実施形態におけるシステムである。 一実施形態における情報構造の斜視図を示す。 一実施形態における情報構造を示す。 一実施形態を示す。 一実施形態における製造品の概略図を示す。 一実施形態における製造品の概略図を示す。 一実施形態における製造品の概略図を示す。 一実施形態における製造品の概略図を示す。 一実施形態における製造品の概略図を示す。 一実施形態における方法のフロー図である。 一実施形態における方法のフロー図である。 一実施形態における方法のフロー図である。

Claims (36)

1. 光学アセンブリと、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に暗視野調査刺激を送達するよう動作可能な暗視野照明装置とを含む暗視野モジュールを含み、
   前記暗視野モジュールは、前記暗視野調査刺激によって調べられたオブジェクトから散乱電磁エネルギーに関連する１以上の暗視野顕微鏡写真を取得するよう動作可能に接続された１以上のセンサを含む回路を有し、
   前記暗視野モジュールに接続され、前記オブジェクトの前記１以上の暗視野顕微鏡写真に基づいて角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像モジュールを含む、ハイパースペクトル撮像システム。
2. 基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、該比較に基づいて前記１以上の暗視野顕微鏡写真において画像化されたオブジェクトに関連した分類情報を生成するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
3. 前記オブジェクト分類モジュールは、角度分解基準オブジェクト情報に対して前記角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、該比較に基づいて分類情報を生成するよう動作可能である、請求項２に記載のハイパースペクトル撮像システム。
4. 前記オブジェクト分類モジュールは、空間分解基準オブジェクト情報に対して角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを比較し、該比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう動作可能である、請求項２に記載のハイパースペクトル撮像システム。
5. 前記オブジェクト分類モジュールは、前記比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう動作可能である、請求項２に記載のハイパースペクトル撮像システム。
6. 前記オブジェクト分類モジュールは、主要素情報を生成するよう動作可能である、請求項２に記載のハイパースペクトル撮像システム。
7. 前記オブジェクト分類モジュールは、主要素情報に基づいてオブジェクト識別情報を生成するよう動作可能である、請求項２に記載のハイパースペクトル撮像システム。
8. 前記オブジェクト分類モジュールは、識別フィルタ情報に基づいてオブジェクト識別情報を生成するよう動作可能である、請求項２に記載のハイパースペクトル撮像システム。
9. オブジェクト識別モード、オブジェクト分類モードおよびオブジェクト特性モードの少なくとも１つを起動するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
10. 前記ハイパースペクトル撮像モジュールは、前記暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトの空間分解画像を生成するよう構成された回路を含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
11. 前記ハイパースペクトル撮像モジュールは、前記暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトの１以上の空間分解画像を生成するよう構成された回路を含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
12. 前記ハイパースペクトル撮像モジュールは、前記暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトについて、波長対照明角度強度マップを生成するよう構成された回路を含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
13. 前記暗視野照明装置に動作可能に接続された照明角度コントローラを含み、
    該照明角度コントローラは、前記暗視野照明装置によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するよう動作可能である、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
14. 開口装置に動作可能に接続された開口制御モジュールを含み、
    該開口制御モジュールは、前記暗視野調査刺激によって調査されたオブジェクトから散乱電磁エネルギーの収集領域に関連した有効開口数を調整するよう構成された回路を有する、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
15. 暗視野モジュールおよび開口制御モジュールに動作可能に接続される照明収集分離制御モジュールを含み、該照明収集分離制御モジュールは、前記暗視野モジュールと開口制御モジュールの少なくとも１つを起動させることによって、前記暗視野照明装置によって送出される電磁エネルギーと収集領域とによって部分的に囲まれた照明収集空間を変化させるよう構成された回路を含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
16. １以上のオブジェクトを含む試料を収容するよう構成された試料チャンバーを含む、請求項１に記載のハイパースペクトル撮像システム。
17. 光学アセンブリに動作可能に接続される暗視野照明装置を含み、該暗視野照明装置は、前記光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるよう構成された複数のエネルギーエミッタを有し、
    前記暗視野照明装置に動作可能に接続されたハイパースペクトル撮像センサを含み、該ハイパースペクトル撮像センサは、前記暗視野照明装置によって送出された電磁エネルギーの入射角を調整し、異なる視野においてオブジェクトの少なくとも一部の１以上の角度分解暗視野画像を取得し、該１以上の角度分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を生成するよう構成された回路を有する、ハイパースペクトル撮像装置。
18. 基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対して角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較し、その比較に基づいてオブジェクトを分類するよう動作可能な回路を有するオブジェクト分類モジュールを含む、請求項１７に記載のハイパースペクトル撮像装置。
19. 前記オブジェクト分類モジュールは、１以上の基準散乱アレイ画像に対して前記角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である、請求項１８に記載のハイパースペクトル撮像装置。
20. 前記オブジェクト分類モジュールは、１以上の空間分解基準オブジェクト画像に対して、前記角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を動作可能である、請求項１８に記載のハイパースペクトル撮像装置。
21. 前記オブジェクト分類モジュールは、１以上の空間分解基準オブジェクト画像に対して前記角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報を比較するよう動作可能である、請求項１８に記載のハイパースペクトル撮像装置。
22. 前記ハイパースペクトル撮像センサは、オブジェクトの空間分解、角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に接続される、請求項１７に記載のハイパースペクトル撮像装置。
23. 前記ハイパースペクトル撮像センサは、オブジェクトの空間分解、角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に接続される、請求項１７に記載のハイパースペクトル撮像装置。
24. 前記ハイパースペクトル撮像センサは、複数の画素について角度対波長対強度情報を生成するよう構成された回路を有する１以上のモジュールに動作可能に接続される、請求項１７に記載のハイパースペクトル撮像装置。
25. 光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるステップと、
    オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得するステップと、
    前記オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成するステップとを含む、オブジェクトを分類するための方法。
26. 基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じて、オブジェクトを分類するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する前記角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じて、オブジェクト分類の仮想表現を生成するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
28. オブジェクトの少なくとも１つの角度分解およびスペクトル分解暗視野画像の仮想表現を生成するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
29. 検出されたコントラスト差に基づいて、照明入射角または収集開口寸法の少なくとも１つを変化させることによって、照明収集間隔を変化させるステップを含む、請求項２５に記載の方法。
30. 実質的に固定された照明収集間隔を維持しながら、前記照明角度または前記収集開口寸法の一方を変化させるステップを含む、請求項２５に記載の方法。
31. 光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるための１以上の指示と、
    オブジェクトの１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像を取得するための１以上の指示と、
    オブジェクトの前記１以上の角度分解およびスペクトル分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現を生成するための１以上の指示と、
    基準角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報に対する前記角度分解およびスペクトル分解ハイパースペクトル情報表現の比較に応じてオブジェクトにおけるオブジェクトを分類するための１以上の指示とを有する非一時的な信号担持媒体を含む、製造品。
32. オブジェクトの角度分解およぶスペクトル分解暗視野画像に関連する、少なくとも１つのデータの仮想表現を生成するための１以上の指示を含む、請求項３１に記載の製造品。
33. 検出されたコントラスト差に基づいて、照明入射角または収集開口寸法の少なくとも一方を変化させることによって照明収集間隔を変化させるための１以上の指示を含む、請求項３１に記載の製造品。
34. 主要素情報に基づいて、オブジェクト識別情報を生成するための１以上の指示を含む、請求項３１に記載の製造品。
35. 識別フィルタ情報に基づいて、オブジェクト識別情報を生成するための１以上の指示を含む、請求項３１に記載の製造品。
36. 暗視野照明装置によって送出される電磁エネルギーの入射角を調整するよう動作可能な照明角度コントローラを含み、該暗視野照明装置は、光学アセンブリの光軸に対して１以上の入射角で、少なくとも１つの焦点領域に電磁エネルギーを集中させるよう配置され、
    開口装置に動作可能に接続された開口コントローラを含み、該開口コントローラは、前記暗視野照明装置によって送出される電磁エネルギーによって調査されたオブジェクトからの散乱電磁エネルギーの収集領域に関連する有効開口数を調整するよう動作可能に接続され、
    オブジェクトの１以上の角度分解暗視野画像を取得し、前記１以上の角度分解暗視野画像に基づいて、角度分解およびスペクトル分解散乱マトリックスを生成し、該比較に基づいてオブジェクト分類情報を生成するよう構成された回路を有するハイパースペクトル撮像コントローラを含む、暗視野オブジェクト分類装置。

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