專(zhuān)利名稱(chēng)：利用顯微鏡成像裝置再定位載片上樣品中的目標(biāo)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用顯微鏡成像裝置對(duì)預(yù)先檢查的載片上的樣品 中的目標(biāo)再定位的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
顯微分析是一種廣泛用于尤其是細(xì)胞生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)和病理學(xué) 領(lǐng)域中的研究和常規(guī)評(píng)價(jià)的工具。病理學(xué)家通過(guò)使用顯微鏡在幾種 不同的條件和試驗(yàn)程序下目測(cè)檢查組織樣品和細(xì)胞涂片?；谶@種 目測(cè)檢查，病理學(xué)家可以做出關(guān)于組織或細(xì)胞材料的決定。例如， 在癌癥的檢測(cè)和研究中，顯孩史分析有助于檢測(cè)和定量與癌癥的起因
和發(fā)展相關(guān)的遺傳改變和/或異常，例如DNA或信使RNA形式的 特定基因表達(dá)的變化(基因擴(kuò)增、基因缺失、基因突變)，或編碼 蛋白表達(dá)。這些改變/異?？梢栽谌缂?xì)胞學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)程序中特制用于呈 現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞的顯微載片中評(píng)價(jià)，或者可以評(píng)估整個(gè)組織切片或組織 微陣歹'J ( Tissue Micro Arrays )。
盡管存在許多其它合適的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)或分析法，但是通常使用 顯微鏡檢查法，因?yàn)樗且豁?xiàng)獲得豐富信息的技術(shù)，其允許在細(xì)胞 水平或亞細(xì)胞水平快速檢查，同時(shí)能夠以較低的成本迅速實(shí)施。但 是，為了克服例如常規(guī)顯微鏡方法的主觀性和/或可重復(fù)性的限制， 改進(jìn)的分析裝置結(jié)合了顯微鏡和自動(dòng)圖像分析設(shè)備。這種改進(jìn)裝置 包括例如交互系統(tǒng)、自動(dòng)掃描裝置和虛擬載片掃描器。
交互系統(tǒng)通常不改變病理學(xué)家分析和解釋顯微鏡下載片的工作 流程。通常，該交互系統(tǒng)具有經(jīng)過(guò)圖像分析從載片提取額外的定量 信息的潛力，并因此可以改善可重復(fù)性和操作人員的解釋結(jié)果。也 可以實(shí)現(xiàn)用于報(bào)告和記載分析結(jié)果的更好工具。如果正確配置，交 互系統(tǒng)相對(duì)較快且成本低廉，但是這種交互系統(tǒng)對(duì)常規(guī)工作流程的 影響相對(duì)較小。
自動(dòng)罕見(jiàn)事件檢測(cè)裝置通常被設(shè)置成以完全無(wú)人管理的方式通 過(guò)該系統(tǒng)完成從將載片裝入掃描臺(tái)到最終結(jié)果報(bào)告的整個(gè)載片分 析。該自動(dòng)系統(tǒng)通常掃描載片、自動(dòng)識(shí)別分析中感興趣的目標(biāo)或區(qū)
域、定量評(píng)價(jià)目標(biāo)以及報(bào)告和記錄結(jié)果。通常在從大勞動(dòng)量的篩選 任務(wù)到分析結(jié)果的解釋方面顯著改變病理學(xué)家和細(xì)胞學(xué)家的常規(guī) 工作流程。但是，該自動(dòng)系統(tǒng)通常相當(dāng)昂貴，使得必須每年處理大 量載片，以調(diào)節(jié)采購(gòu)該裝置的成本。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了虛擬載片掃描系統(tǒng)用于自動(dòng)獲取不同光學(xué)分辨率的 大的觀察圖像。這些觀察圖像可以遠(yuǎn)大于可以在顯孩吏鏡中觀察到的
單個(gè)FOV。
涉及上述三種應(yīng)用即交互系統(tǒng)、自動(dòng)掃描裝置和虛擬載片掃描 器的一個(gè)與裝置無(wú)關(guān)的共同因素是可能存在必須由操作人員重新 物理檢查預(yù)掃描的、成像的和/或以其他方式分析的載片的情況。在 這些情況下，操作人員面臨重新定位載片上的樣品中感興趣目標(biāo)的 任務(wù)，其中該感興趣目標(biāo)在之前對(duì)該載片的分析中已被發(fā)現(xiàn)。為解 決該任務(wù)，在一些情況下，操作人員可以使用與預(yù)先用于掃描、成 像和/或分析載片的顯微鏡成像裝置或其它設(shè)備不同的顯微鏡成像 裝置。在一些情況下，可能不知道用于預(yù)先成像或分析載片的放大 倍數(shù)，并且操作人員所用的裝置可能在成像能力以及裝置構(gòu)件的運(yùn) 動(dòng)設(shè)備方面具有不同的分辨率。
在一種再定位載片上的樣品中的目標(biāo)的典型方法中，在載片上 指定和定位一個(gè)或多個(gè)再定位標(biāo)記，并將這些標(biāo)記存儲(chǔ)為基準(zhǔn)坐 標(biāo)，然后掃描載片或以其他方式對(duì)載片成像。在載片掃描過(guò)程中， 獲取并存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)載片圖像或載片上樣品中的目標(biāo)圖像，同時(shí) 可以獲取并存儲(chǔ)相對(duì)于再定位標(biāo)記確定的坐標(biāo)值。在重新檢查或以 其他方式嘗試再定位栽片上的目標(biāo)之前，必須在物理載片上找到一 個(gè)或多個(gè)再定位標(biāo)記。如果提供適當(dāng)?shù)墓δ苄?，可以允許操作人員 從樣品中感興趣目標(biāo)的可視顯示中選擇期望的感興趣目標(biāo)，同時(shí)栽 物臺(tái)移動(dòng)到選定目標(biāo)應(yīng)該在視場(chǎng)內(nèi)的期望或估計(jì)位置。但是，操作 人員可能必須主觀地識(shí)別期望位置處的目標(biāo)與操作人員選定的目 標(biāo)是否相同。如果所顯示的目標(biāo)偏離視場(chǎng)中心，則操作人員還必須 經(jīng)常手動(dòng)校正載物臺(tái)的位置。此外，如果所選目標(biāo)沒(méi)有在期望位置 的視場(chǎng)中顯示或不能以其它方式識(shí)別，則操作人員一般必須手動(dòng)尋 找目標(biāo)。但是， 一旦操作人員啟動(dòng)手動(dòng)搜索程序，那么通常丟失所 有坐標(biāo)校準(zhǔn)，并且重新檢查其后選定的任何目標(biāo)都將需要操作人員 進(jìn)行同樣耗時(shí)的手動(dòng)再定位程序。
因此，典型的再定位方法常常需要具有特定用于再定位程序的 精度標(biāo)記的特殊載片。此外，為獲取和/或再定位載片上的目標(biāo)，通 常必需昂貴的高精度(通常在微米范圍內(nèi))機(jī)械驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)，以在 整個(gè)載片范圍內(nèi)保持相對(duì)于預(yù)先掃描圖像的足夠可重復(fù)性。在掃描 載片之前，再定位標(biāo)記或其它參數(shù)必須通過(guò)物理尋找到載片上的這 些標(biāo)記來(lái)建立，其中必須在重新檢查載片之前再次找到這些再定位 標(biāo)記以再定位感興趣目標(biāo)。如果再定位方法不足夠精確，則可能必 須手動(dòng)校正選定目標(biāo)的位置以使該目標(biāo)位于視場(chǎng)中的合適位置。而 且，定位一個(gè)目標(biāo)通常幾乎不會(huì)提高載片上隨后選定的感興趣目標(biāo) 的再定位精度。再者，再定位精度取決于掃描臺(tái)的精度以及觀察臺(tái) 的精度，并且還可能受掃描和再定位程序期間確定再定位標(biāo)記的精 確性的影響。
因此，需要在顯微鏡成像裝置下快速和有效地再定位預(yù)掃描顯 微鏡載片上的樣品中感興趣目標(biāo)的方法和設(shè)備，其中，即便有也只 需要操作人員最少的人工干預(yù)，尤其是當(dāng)顯微鏡載物臺(tái)被機(jī)械驅(qū)動(dòng) 因而顯微鏡能夠自動(dòng)執(zhí)行即使不是所有也是大部分的再定位功能 時(shí)。期望該方法和設(shè)備應(yīng)該能夠再定位目標(biāo)，而無(wú)論載片是否被該 裝置或不同的裝置所掃描。期望該設(shè)備和方法應(yīng)該相對(duì)成本低廉， 具有相對(duì)少和/或筒單的設(shè)備要求，并且容易適用于各種放大倍率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明滿(mǎn)足上述和其它要求，其中在一個(gè)實(shí)施方案中，提供一 種在通過(guò)顯微鏡目鏡觀察時(shí)再定位載片上樣品中的感興趣目標(biāo)的 方法。該方法包括掃描栽片以確定樣品中的感興趣目標(biāo)，使對(duì)應(yīng)坐 標(biāo)與每個(gè)感興趣目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)每個(gè)感興趣目標(biāo)的圖像和對(duì)應(yīng) 坐標(biāo)。感興趣目標(biāo)通過(guò)坐標(biāo)相互映射。然后將載片定位在顯微鏡載 物臺(tái)上，并且將存儲(chǔ)的感興趣目標(biāo)的圖像顯示在可視顯示器上。從 顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第一靶向感興趣目標(biāo)。通過(guò)顯 微鏡載物臺(tái)將載片移動(dòng)到與第一靶向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的載 片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置。通過(guò)顯微鏡目鏡獲取第一估計(jì)坐標(biāo)位置 處的樣品視場(chǎng)圖像。然后將視場(chǎng)圖像與第 一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ) 圖像比較，如果第一靶向感興趣目標(biāo)位于視場(chǎng)圖像中，則確定所定位的第一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與第一靶向感興趣目標(biāo)對(duì) 應(yīng)的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第一偏差。然后，通過(guò)顯微鏡載 物臺(tái)，從第一估計(jì)坐標(biāo)位置處并且根據(jù)第一偏差來(lái)移動(dòng)載片，以使 第 一靶向感興趣目標(biāo)置于視場(chǎng)圖像的中心。
本發(fā)明的另 一方面包括一種再定位顯微鏡載物臺(tái)上的載片上的 樣品中的感興趣目標(biāo)的方法，其中已經(jīng)預(yù)先掃描載片以確定樣品中 的感興趣目標(biāo)，并且其中已經(jīng)將對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)與每個(gè)感興趣目標(biāo)相關(guān) 聯(lián)，已經(jīng)存儲(chǔ)每個(gè)感興趣目標(biāo)的圖像和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，并且感興趣目標(biāo) 已經(jīng)通過(guò)坐標(biāo)相互映射。該方法包括在可視顯示器上顯示感興趣目 標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，和從顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第一靶向 感興趣目標(biāo)。然后，通過(guò)顯微鏡栽物臺(tái)，將載片移動(dòng)到與第一靶向 感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置處。通過(guò)顯微 鏡目鏡，在第一估計(jì)坐標(biāo)位置獲取樣品的視場(chǎng)圖像。將視場(chǎng)圖像與 第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像比較，如果第一靶向感興趣目標(biāo)位 于視場(chǎng)圖像中，則確定所定位的第 一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和 與第一靶向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第一 偏差。然后，通過(guò)顯孩i鏡載物臺(tái)，從第一估計(jì)坐標(biāo)位置處并且根據(jù) 第一偏差來(lái)移動(dòng)載片，以將第一靼向感興趣目標(biāo)置于視場(chǎng)圖像的中 心。
本發(fā)明的另 一方面包括一種再定位顯微鏡載物臺(tái)上的載片上的 樣品中的感興趣目標(biāo)的方法，其中已經(jīng)預(yù)先掃描載片以確定樣品中 的感興趣目標(biāo)，并且其中已經(jīng)將對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)與每個(gè)感興趣目標(biāo)相關(guān) 聯(lián)，已經(jīng)存儲(chǔ)與每個(gè)感興趣目標(biāo)的圖像和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，并且感興趣目 標(biāo)已經(jīng)通過(guò)坐標(biāo)相互映射。該方法包括在可視顯示器上顯示感興趣 目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，和從顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第一靶 向感興趣目標(biāo)。然后，通過(guò)顯微鏡栽物臺(tái)，將載片移動(dòng)到與第一靶 向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置處。將通過(guò) 顯微鏡目鏡觀察的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置處的樣品視場(chǎng)圖像與第 一靶 向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像手動(dòng)比較，如果第一靶向感興趣目標(biāo)位于 視場(chǎng)圖像中，則確定所定位的第 一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與 第一耙向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第一偏 差。然后，通過(guò)顯微鏡載物臺(tái)，從第一估計(jì)坐標(biāo)位置處并且根據(jù)第 一偏差來(lái)移動(dòng)載片，以將第一耙向感興趣目標(biāo)置于視場(chǎng)圖像的中心。
還提供用于執(zhí)行和完成所公開(kāi)方法的合適設(shè)備，其中可以使用 許多不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)和布置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解這點(diǎn)。因 此，本發(fā)明的實(shí)施方案提供如本文所述和進(jìn)一步討論的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。


上文已經(jīng)概括地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參照不一定按比例繪制
的附圖，其中
圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于再定位顯微鏡 下預(yù)先掃描的載片上的感興趣目標(biāo)的設(shè)備。
圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的預(yù)先掃描的感興趣 目標(biāo)的可視顯示器，其中在可視顯示器上并排顯示FOV圖像。
圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的載物臺(tái)，如果在 FOV圖像中找不到感興趣目標(biāo)時(shí)，所述載物臺(tái)圍繞初始估計(jì)坐標(biāo)位 置以螺旋方式自動(dòng)移動(dòng)以進(jìn)一步搜索感興趣的目標(biāo)。
圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的相對(duì)彼此布置的預(yù) 掃描的感興趣目標(biāo)的可視顯示器，顯示選定的感興趣目標(biāo)和相對(duì)于 載片上選定的感興趣目標(biāo)和其它感興趣目標(biāo)的當(dāng)前顯微鏡視場(chǎng)位 置。
具體實(shí)施例方式
下文中將參照附圖更為詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中示出本發(fā)明 的一些但不是全部的實(shí)施方案。實(shí)際上，這些發(fā)明可以采用不同的
形式例示，而不應(yīng)該被視為限定于文中列出的實(shí)施方案；相反，提 供這些實(shí)施方案只是使該公開(kāi)內(nèi)容將滿(mǎn)足可適用法律的要求。全文 中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。
本發(fā)明的實(shí)施方案涉及利用顯微鏡成像裝置對(duì)預(yù)先檢查的載片 上的樣品中的目標(biāo)的再定位方法。為了實(shí)施該方法，本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)例如圖1中所示的系統(tǒng)50，其包括具有內(nèi)置自動(dòng)化功 能(例如Zeiss Axiolmager)的顯微鏡100、能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置 300控制或通過(guò)操作人員手動(dòng)操作的用于顯微鏡100的機(jī)動(dòng)載物臺(tái) 150 (作為選擇，機(jī)動(dòng)載物臺(tái)150可以包括例如配置和/或編碼為才艮
據(jù)校正的x-y或其它合適坐標(biāo)系移動(dòng)的手動(dòng)可定位載物臺(tái))、和照相 機(jī)裝置200，例如逐行區(qū)域掃描照相機(jī)(例如CCD或CMOS型照 相機(jī))。機(jī)動(dòng)顯微鏡載物臺(tái)150可與具有可視顯示器325的計(jì)算機(jī) 裝置300通信，同時(shí)照相機(jī)裝置200也可通過(guò)例如數(shù)字轉(zhuǎn)換器或幀 捕獲器裝置與計(jì)算機(jī)裝置300通信。系統(tǒng)50配置為在載物臺(tái)150 上容納具有與其相關(guān)聯(lián)的樣品的載片350，其中樣品/載片350已經(jīng) 用成像裝置預(yù)先掃描，并且由于該掃描使樣品中感興趣位置的所有 目標(biāo)被作為單個(gè)圖像儲(chǔ)存。單個(gè)圖像可以被存儲(chǔ)在例如便攜式介質(zhì) 或計(jì)算機(jī)裝置300的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或與計(jì)算機(jī)裝置300相關(guān)聯(lián)的其它 存儲(chǔ)系統(tǒng)上。
感興趣目標(biāo)的這些圖《象可以通過(guò)系統(tǒng)50或通過(guò)能夠?qū)Ω信d趣 目標(biāo)識(shí)別并成像的其它任意合適的成像系統(tǒng)獲得。但是，系統(tǒng)50 特別配置為再定位栽片350上的感興趣目標(biāo)，而無(wú)論載片350是否 是從其它成像系統(tǒng)移到系統(tǒng)50的，或載片350是否在成像后從系 統(tǒng)50移走并且之后重新置于載物臺(tái)150上以進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。 但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)注意到，文中描述的方法可以同樣適 用于載片350相對(duì)于載物臺(tái)150移動(dòng)的情況或操作人員期望檢驗(yàn)載 片350關(guān)于成像條件的定向/對(duì)準(zhǔn)的情況。
計(jì)算機(jī)裝置300進(jìn)一步配置為主機(jī)(host)并執(zhí)行一個(gè)或多個(gè) 數(shù)據(jù)庫(kù)，其中該數(shù)據(jù)庫(kù)包括來(lái)自所檢查或掃描的樣品/載片的感興趣
目標(biāo)的圖像。此外，確定存儲(chǔ)的感興趣目標(biāo)相對(duì)于載片上基準(zhǔn)點(diǎn)的 坐標(biāo)，例如笛卡爾坐標(biāo)或其它任意合適坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)，并與各自 的圖像關(guān)聯(lián)儲(chǔ)存(本文中也稱(chēng)作在"掃描坐標(biāo)系"中的圖像"掃描 坐標(biāo)")?；鶞?zhǔn)點(diǎn)可以是載片上存在的任意合適特征，例如載片的一 個(gè)角或載片上明確限定的基準(zhǔn)。在一些情況下，基準(zhǔn)點(diǎn)自身可被保 存為掃描載片的感興趣目標(biāo)之一或與掃描載片的感興趣目標(biāo)一起 保存。作為選擇，可以建立坐標(biāo)系或?qū)⒆鴺?biāo)系與顯微鏡載物臺(tái)150 的校準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)，以使存儲(chǔ)的圖像與相對(duì)于載物臺(tái)坐標(biāo)系的坐標(biāo)相關(guān) 聯(lián)。
當(dāng)將載片350置于系統(tǒng)50的載物臺(tái)150上以進(jìn)行進(jìn)一步檢查 時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施方案涉及允許操作人員通過(guò)從如在可視顯示器 325上顯示給操作人員的感興趣目標(biāo)的預(yù)掃描數(shù)字圖像中選擇感興 趣目標(biāo)的圖像而在顯微鏡100下將樣本例如生物樣本的預(yù)先成像的 感興趣目標(biāo)再定位在載片350上。但是，在將載片350置于載物臺(tái) 150上之前，首先校準(zhǔn)顯微鏡載物臺(tái)150以建立當(dāng)前的坐標(biāo)系(如 果使用相同的系統(tǒng)50，則其可與載片掃描階段建立的載物臺(tái)坐標(biāo)系 相同，或者，如果系統(tǒng)50不同于掃描器，則其不同于掃描階段的 載物臺(tái)坐標(biāo)系)。該"當(dāng)前"坐標(biāo)系在文中也被稱(chēng)為相對(duì)于"栽物 臺(tái)坐標(biāo)系"的"載物臺(tái)坐標(biāo)"。
當(dāng)將載片350首先置于載物臺(tái)150上并且由操作人員從可視顯 示器325選擇感興趣目標(biāo)330 ("第一感興趣目標(biāo)")時(shí)，系統(tǒng)50 自動(dòng)確定并校準(zhǔn)載物臺(tái)150的載物臺(tái)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系參數(shù)，其中載 物臺(tái)150可與計(jì)算機(jī)裝置300交互作用以執(zhí)行該校準(zhǔn)。盡管在程序 期間可能發(fā)生的總體未對(duì)準(zhǔn)或其它問(wèn)題可以通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置300報(bào) 告給操作人員，以在必要時(shí)進(jìn)行手動(dòng)校正，但是通常不需要操作人 員的操作。當(dāng)載物臺(tái)150的載物臺(tái)坐標(biāo)系已經(jīng)被校準(zhǔn)時(shí)，照相機(jī)裝 置200連續(xù)將通過(guò)顯微鏡100觀察到的視場(chǎng)("FOV")圖像340提 供給計(jì)算機(jī)裝置300。在一些情況下，計(jì)算機(jī)裝置300可以在可視 顯示器325上連續(xù)顯示FOV圖像340。預(yù)先掃描的與載片350相關(guān) 的感興趣目標(biāo)330的圖4象也可以在可^L顯示器325上與FOV圖傳_ 340并排顯示，或以其他可視方式提供給操作人員，例如圖2中所 示。與FOV圖像340 —起，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300根據(jù)校準(zhǔn)的載物臺(tái)坐 標(biāo)系統(tǒng)估計(jì)或以其他方式確定FOV相對(duì)于載片350的當(dāng)前位置。 亦即，如果載片350在載物臺(tái)150上的已知位置處與載物臺(tái)150接 合，并且載物臺(tái)150的移動(dòng)與載片350上的坐標(biāo)從已知位置的變化 相關(guān)，則對(duì)于置于校準(zhǔn)的載物臺(tái)上的任意載片，可以通過(guò)載物臺(tái)坐 標(biāo)系根據(jù)載物臺(tái)150的位置來(lái)確定FOV相對(duì)于載片的大致當(dāng)前位 置。
盡管可以確定FOV相對(duì)于載片350的大致當(dāng)前位置，但是載 物臺(tái)坐標(biāo)系不必對(duì)應(yīng)于與預(yù)先掃描載片相關(guān)的掃描坐標(biāo)系。此外， 如前所述，與載片350相關(guān)的感興趣目標(biāo)的信息與掃描坐標(biāo)系相關(guān)。 同樣，當(dāng)操作人員從可視顯示器325或從另一可視顯示裝置(未圖 示)中選擇期望的第一感興趣目標(biāo)的圖像時(shí)，該第一感興趣目標(biāo)的 儲(chǔ)存坐標(biāo)與掃描坐標(biāo)系相關(guān)。因此，系統(tǒng)50必須使掃描坐標(biāo)系與 載物臺(tái)坐標(biāo)系一致，以在可視顯示器325上所示的FOV中再定位
第一感興趣目標(biāo)。因此，由于根據(jù)載物臺(tái)坐標(biāo)系已知FOV相對(duì)于 載片350的大致當(dāng)前位置，所以系統(tǒng)50配置為將載片350移至FOV 的估計(jì)坐標(biāo)位置，與轉(zhuǎn)換為載物臺(tái)坐標(biāo)系的選定的第 一感興趣目標(biāo) 的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)。因此，估計(jì)的坐標(biāo)位置包括載片350上的一般位置， 在此可以開(kāi)始對(duì)選定的第一感興趣目標(biāo)的自動(dòng)搜索。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利方面，利用本文中進(jìn)一步描述的關(guān)聯(lián)方 法，將估計(jì)坐標(biāo)位置處的FOV圖像與第一感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像 進(jìn)行比較，以確定選定的第一感興趣目標(biāo)是否在估計(jì)坐標(biāo)位置處的 FOV圖像內(nèi)?？梢栽诶缈臻g域或頻率域中完成圖像的這種關(guān)聯(lián)。 頻率域法使用快速傅里葉變換("FFT")程序，而空間域法使用巻 積程序來(lái)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。對(duì)于灰度圖像，該關(guān)聯(lián)基于相應(yīng)圖像中像素的 灰度值。對(duì)RGB圖像，該關(guān)聯(lián)可以基于例如相應(yīng)圖像中每個(gè)像素 的亮度，紅色、綠色和藍(lán)色強(qiáng)度的平均值或單色通道。在一些情況 下，由色原分離技術(shù)(該技術(shù)在例如Marcelpoil等的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 公開(kāi)編號(hào) US 2003/0091221 Al ( Method for quantitative
video-microscopy and associated system and computer software program product )和US 2003/0138140 Al( Method for quantitative
video-microscopy and associated system and computer software program product)中詳細(xì)討論，所述專(zhuān)利均,皮轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受 讓人，其全部?jī)?nèi)容在此通過(guò)引用并入本文。)所產(chǎn)生的三種顏色 (RGB )的特殊組合也可以用作相應(yīng)圖像之間關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)值。亦即， 對(duì)于這種關(guān)聯(lián)，確定選定的第一感興趣目標(biāo)的特定特征，然后分析 估計(jì)坐標(biāo)位置處的FOV圖像以確定FOV圖像中是否存在這些特定 特征。
該關(guān)聯(lián)程序可通過(guò)兩個(gè)圖像的相關(guān)系數(shù)示出，其定義如下
其中，q是圖像l (即選定的第一感興趣目標(biāo)的圖像)的選定基準(zhǔn) 值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，02是圖像2 (即FOV圖像)的對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)偏 差。o"2是圖像l和2的基準(zhǔn)值乘積的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
對(duì)于頻率域法，利用FFT將兩個(gè)圖像變換成頻率域以形成各自
變換的二維數(shù)據(jù)集或矩陣。亦即，變換的二維數(shù)據(jù)集包括復(fù)數(shù)矩陣， 該矩陣具有和原始圖像(以矩陣形式)相同的維數(shù)。然后，相應(yīng)圖 像的變換二維數(shù)據(jù)集的元素與元素相乘以形成合成的二維數(shù)據(jù)目 標(biāo)。從該合成二維數(shù)據(jù)目標(biāo)的中心值(即合成的二維目標(biāo)的中心) 到最高絕對(duì)值的矢量因而代表兩個(gè)圖像在距離和方向上的位移。但
是，在使用頻率域法時(shí)，相應(yīng)圖像應(yīng)該具有例如相等的x和y尺寸， 其中每個(gè)圖像尺寸應(yīng)該是2的冪(即64、 128、 512、...)。利用這 種方法，確定位移或偏移所需要的時(shí)間只取決于兩個(gè)相應(yīng)圖像的大 小(尺寸、像素等)，而不取決于其實(shí)際內(nèi)容。在這種方法中，不 知道或不確定相關(guān)系數(shù)的實(shí)際值，只是由分析得到最高的相關(guān)點(diǎn)。
利用空間域法，首先將圖像l在x和y方向移動(dòng)，然后將相對(duì) 于圖像2的相關(guān)系數(shù)確定為位移矢量(x， j;)的函數(shù)。然后如果相 關(guān)系數(shù)高于預(yù)定閾值，則將該過(guò)程中找到的最高相關(guān)系數(shù)的x和y 值用作圖像1相對(duì)于圖像2的位移。如果相關(guān)系數(shù)低于該閾值，則 對(duì)應(yīng)圖像不能匹配，該結(jié)果表明選定的第一感興趣目標(biāo)沒(méi)有位于 FOV圖4象內(nèi)。
但是，對(duì)于所述空間域法，分析其中具有所有可能的x和y組 合的大圖像可能是耗時(shí)的操作，在一些情況下，可以通過(guò)以下迭代 重復(fù)程序來(lái)加速該操作
1. 只利用每第W和第 個(gè)像素來(lái)關(guān)聯(lián)具有起點(diǎn)Z) (x， 的 兩個(gè)圖像和有限范圍i (x,y)。開(kāi)始，將起點(diǎn)"(x,y)設(shè)定為 圖像1的中心，將及(x，y)設(shè)定為整個(gè)圖像。
2. 將具有最高關(guān)聯(lián)的點(diǎn)用作新的起點(diǎn)。將搜索范圍W(x，j;) 設(shè)定為(士A^，士A^)。將Ay2和7V/2用作A^和 的新值。
3. 重復(fù)直到|和 等于1。
如果所得相關(guān)系數(shù)大于預(yù)定閾值(例如0.9)，則選定的第一感 興趣目標(biāo)確定在FOV圖像內(nèi)，并且可以確定合成的偏移。但是， 如果相關(guān)系數(shù)低于該閾值，則對(duì)應(yīng)圖像不能匹配，該結(jié)果表明選定 的第一感興趣目標(biāo)沒(méi)有位于FOV圖像內(nèi)。
以上述方式使用頻率域法或空間域法，不需要在載片350上的 特殊基準(zhǔn)或其它精確已知的再定位標(biāo)記。此外，如果利用與系統(tǒng)50 所用的有效顯微鏡放大倍率不同的放大倍率獲取(掃描)感興趣目 標(biāo)的儲(chǔ)存圖像，則在關(guān)聯(lián)程序之前調(diào)節(jié)兩個(gè)放大倍率中的較大者， 以與放大倍率較低圖像的放大倍率對(duì)應(yīng)。
如果在上述關(guān)聯(lián)程序中通過(guò)頻率域法或空間域法，在FOV圖 像340中未發(fā)現(xiàn)第一感興趣目標(biāo)330，則載物臺(tái)150 (機(jī)械驅(qū)動(dòng)并 且配置為通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置300控制)可以采用圓形方式圍繞初始估 計(jì)坐標(biāo)位置自動(dòng)移動(dòng)，以進(jìn)一步搜索第一感興趣目標(biāo)330，例如圖 3所示。亦即，載物臺(tái)150配置為響應(yīng)計(jì)算機(jī)裝置300，使得如果 在FOV圖像340中的估計(jì)坐標(biāo)位置處未發(fā)現(xiàn)第一感興趣目標(biāo)330， 則載物臺(tái)150移動(dòng)載片350，以使照相機(jī)裝置200在圍繞估計(jì)坐標(biāo) 位置的圓形圖案內(nèi)獲取連續(xù)的FOV圖像，同時(shí)對(duì)每個(gè)連續(xù)FOV圖 像進(jìn)行關(guān)聯(lián)程序以確定該FOV圖像是否包括第一感興趣目標(biāo)。此 后，搜索圓的半徑遞增(例如以螺旋方式)，直到第一感興趣目標(biāo) 位于特定的FOV圖像內(nèi)。如果在FOV圖像內(nèi)未發(fā)現(xiàn)第一感興趣目 標(biāo)并且載物臺(tái)150配置為手動(dòng)操作，則操作人員將載物臺(tái)150手動(dòng) 移動(dòng)到FOV的估計(jì)坐標(biāo)位置處的外側(cè)，使得可以利用前述關(guān)聯(lián)程 序在隨后的FOV中搜索第一感興趣目標(biāo)。
當(dāng)在載片350上再定位第一感興趣目標(biāo)時(shí)，將存儲(chǔ)坐標(biāo)(掃描 坐標(biāo)系內(nèi))和再定位第一感興趣目標(biāo)的載片350上的實(shí)際坐標(biāo)之間 的偏移記錄和存儲(chǔ)。然后將第一感興趣目標(biāo)置于視場(chǎng)中心，以允許 操作人員作進(jìn)一步的檢查。 一旦選定的第一感興趣目標(biāo)在載片350 上定位，則操作人員可從可視顯示器上與FOV (現(xiàn)在在FOV中心 具有第一感興趣目標(biāo))并排顯示的載片350相關(guān)的或以其他方式可 視提供給操作人員的第一感興趣目標(biāo)的預(yù)先掃描圖像中選擇第二 感興趣目標(biāo)。由于已知第一感興趣目標(biāo)相對(duì)于載物臺(tái)坐標(biāo)系和掃描 坐標(biāo)系的實(shí)際坐標(biāo)，因此，第二感興趣目標(biāo)的位置涉及第二感興趣 目標(biāo)相對(duì)于掃描坐標(biāo)系中第一感興趣目標(biāo)的相對(duì)位置的適當(dāng)計(jì)算 和在載物臺(tái)坐標(biāo)系中載物臺(tái)150/載片350的相應(yīng)位移。 一旦在第二 感興趣目標(biāo)的計(jì)算位置處，則可以再次使用前述關(guān)聯(lián)方法以檢驗(yàn)第 二感興趣目標(biāo)的實(shí)際位置。知道第二感興趣目標(biāo)的實(shí)際位置(或感 興趣目標(biāo)的任何其它的隨后選擇)允許通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置300限定偏 移。此外，通過(guò)知道第一和第二感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)裝 置300也可以確定載片350在載物臺(tái)坐標(biāo)系中相對(duì)于掃描坐標(biāo)系中
的存儲(chǔ)坐標(biāo)的任何旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步提高載片350上的樣品中的其 它感興趣目標(biāo)的再定位精度。
在系統(tǒng)50配置為手動(dòng)操作載物臺(tái)150的情況下，本發(fā)明的實(shí)施方 案還可以在通過(guò)例如可視顯示器325上可視呈現(xiàn)給操作人員的關(guān)于載 物臺(tái)150移動(dòng)的方向指示345來(lái)定位選定的感興趣目標(biāo)方面為操作人 員提供指導(dǎo)(例如相對(duì)于感興趣目標(biāo)，手動(dòng)定位載物臺(tái)150的可^L幫 助)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，該指示可以不同的方式提供， 例如以聽(tīng)覺(jué)方式或通過(guò)單獨(dú)的顯示器上觀察的文本信息來(lái)提供。在如 圖4所示的一個(gè)例子中，整個(gè)載片350的圖像示于可視顯示器325上， 顯示出預(yù)先掃描的相對(duì)于彼此的感興趣目標(biāo)。同時(shí)，可視顯示器325 上也顯示當(dāng)前FOV 340相對(duì)于載片350的估計(jì)坐標(biāo)位置的指示。亦即， 系統(tǒng)50以該方式與被觀察載片上這些感興趣目標(biāo)的估計(jì)位置一起提 供掃描的感興趣目標(biāo)的可視指示。 一旦操作人員選定感興趣目標(biāo)330, 則在可視顯示器325上加亮或以其他方式清楚標(biāo)示第一感興趣目標(biāo) 330和FOV的估計(jì)坐標(biāo)位置。
由于可視顯示器325上提供的FOV的估計(jì)坐標(biāo)位置和第一感興 趣目標(biāo)之間的差別，操作人員隨后將載物臺(tái)150手動(dòng)移向可視顯示 器325上所示全載片圖像中第一感興趣目標(biāo)的可視指示位置，其中 系統(tǒng)50通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置300提供任何必要的指導(dǎo)，并且在可視顯 示器325上連續(xù)更新FOV的變化坐標(biāo)位置。當(dāng)操作人員移動(dòng)載物 臺(tái)150時(shí)，可以連續(xù)運(yùn)行關(guān)聯(lián)程序，或者可以在載物臺(tái)150停止移 動(dòng)時(shí)啟動(dòng)關(guān)聯(lián)程序。因此，繼續(xù)給操作者提供移動(dòng)載物臺(tái)150的指 導(dǎo)，直到計(jì)算機(jī)裝置300確定第一感興趣目標(biāo)位于可視顯示器325 上顯示的FOV的中心內(nèi)。當(dāng)?shù)谝桓信d趣目標(biāo)位于載片350上時(shí)， 記錄在掃描坐標(biāo)系內(nèi)預(yù)先掃描的第一感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)與載 物臺(tái)坐標(biāo)系內(nèi)載片350上第一感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)之間的偏移， 并且將用于指示期望的第一感興趣目標(biāo)的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)例如十字交叉 游標(biāo)或其它合適的標(biāo)識(shí)與載片350或FOV的實(shí)時(shí)圖像重疊或以其 他方式與載片350或FOV的實(shí)時(shí)圖像相關(guān)聯(lián)，以在實(shí)際載片350 上提供第一感興趣目標(biāo)的標(biāo)識(shí)。因此，如前所述，感興趣目標(biāo)的隨 后選擇將重新限定偏移，以及校正載物臺(tái)坐標(biāo)系相對(duì)于掃描坐標(biāo)系 的任何旋轉(zhuǎn)，從而提高感興趣目標(biāo)再定位過(guò)程的精度。
因此，本發(fā)明的實(shí)施方案提高并促進(jìn)操作人員需要重新檢查預(yù) 先掃描和成像的載片的顯微鏡成像系統(tǒng)中的工作流程、速度和精 度。該實(shí)施方案也可以降低在顯微鏡成像系統(tǒng)和相關(guān)應(yīng)用中的設(shè)備 成本和/或提供其它成本效益。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施方案，尤其 是其再定位方面不需要特殊載片，并且顯微鏡裝置的機(jī)動(dòng)載物臺(tái)的 所需精度和可重復(fù)性為低到中等，無(wú)論該顯微鏡裝置用于掃描階段 或再定位階段，如本文所討論的。此外，每個(gè)待檢查的單個(gè)載片不 需要安裝程序或校準(zhǔn)程序。相反，只有顯微鏡載物臺(tái)需要校準(zhǔn)，其 可以各種時(shí)間間隔執(zhí)行，例如每天一次或每批檢查程序一次。此外， 一旦校準(zhǔn)，則該機(jī)動(dòng)載物臺(tái)在接收用于檢查的載片之前不需要任何 特殊的安裝程序。
利用本文中公開(kāi)的再定位程序，感興趣目標(biāo)的低于標(biāo)準(zhǔn)的或不 準(zhǔn)確的再定位的風(fēng)險(xiǎn)大幅降低，因?yàn)樵诟叻直媛士臻g內(nèi)的每個(gè)像素 基礎(chǔ)上進(jìn)行關(guān)聯(lián)程序。此外，再定位程序配置為自動(dòng)再定位期望的 感興趣目標(biāo)，甚至考慮過(guò)程中放大倍率的差異。任意定位的感興趣 目標(biāo)也被自動(dòng)置于顯微鏡視場(chǎng)中心，以幫助操作人員分析。該系統(tǒng) 還配置為連續(xù)更新再定位參數(shù)，使得隨操作人員檢查的載片上感興 趣目標(biāo)越多則再定位精度和效率就越高。此外，可以通過(guò)減少栽片 檢查裝置的載物臺(tái)的最小步進(jìn)尺寸來(lái)提高再定位精度，并且如果該 載物臺(tái)的步進(jìn)尺寸精度足夠高的話(huà)，再定位精度可以例如允許感興 趣目標(biāo)的精確像素級(jí)再定位。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到本文陳述的本發(fā)明的許多修改和其 它實(shí)施方案，其具有前述說(shuō)明書(shū)和相關(guān)附圖中教導(dǎo)的益處。例如， 作為備選，在一些情況下，文中公開(kāi)的關(guān)于再定位載片上目標(biāo)的方
法可以在顯微鏡100沒(méi)有配備照相機(jī)裝置200的情況下實(shí)施。在該 情況下，顯微鏡100包括機(jī)動(dòng)的編碼載物臺(tái)150,如前所述，其能 夠被手動(dòng)定位并通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置300控制。載物臺(tái)150還配置為與 計(jì)算機(jī)裝置300通信，4吏得載物臺(tái)150的當(dāng)前位置可被報(bào)告給計(jì)算 機(jī)裝置300。對(duì)于預(yù)先掃描的載片350，計(jì)算機(jī)裝置300包括相對(duì) 于載片350上基準(zhǔn)點(diǎn)的預(yù)先識(shí)別的任意感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)，例如笛 卡爾坐標(biāo)或其它任意適合的坐標(biāo)，其中該基準(zhǔn)點(diǎn)可以通過(guò)載片350 上任意合適的點(diǎn)限定，例如載片的一個(gè)角或載片350上任何其它清 楚限定的精確基準(zhǔn)。
根據(jù)該備選方法，不能使用交叉相關(guān)，因?yàn)闆](méi)有照相機(jī)裝置200 因而得不到載片350的活動(dòng)圖像。同樣，首先將載片350置于顯微 鏡載物臺(tái)150上，然后在與計(jì)算機(jī)裝置300相連的可視顯示器325 上選擇第一靶向感興趣目標(biāo)。然后計(jì)算機(jī)裝置300引導(dǎo)載物臺(tái)150 移至第一靶向感興趣目標(biāo)的估計(jì)坐標(biāo)位置，如前述討論的。 一旦到 達(dá)估計(jì)坐標(biāo)位置處，則通過(guò)比較顯微鏡100的FOV和可視顯示器 325上的第一靶向感興趣目標(biāo)的圖像來(lái)引導(dǎo)操作人員手動(dòng)定位第一 靶向感興趣目標(biāo)。當(dāng)操作人員識(shí)別第一靶向感興趣目標(biāo)時(shí)，操作人 員將第一靶向感興趣目標(biāo)置于顯微鏡100的FOV中心。在一些情 況下，當(dāng)?shù)谝击跋蚋信d趣目標(biāo)位于顯微鏡100的FOV中心時(shí)，操 作人員也可以指示計(jì)算機(jī)裝置300，以利于計(jì)算機(jī)裝置300將所要 執(zhí)行的后續(xù)步驟的初始化。計(jì)算機(jī)裝置300也存儲(chǔ)第一靼向感興趣 目標(biāo)相對(duì)于載物臺(tái)150的實(shí)際坐標(biāo)，并且也計(jì)算存儲(chǔ)的第一靶向感 興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和來(lái)自預(yù)掃描的第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ) 坐標(biāo)(即掃描坐標(biāo)系中)之間的偏移。
然后操作人員在可視顯示器325上，從與FOV圖像(此時(shí)第 一感興趣目標(biāo)位于FOV中心)并排顯示的與載片350相關(guān)的感興 趣目標(biāo)的預(yù)存儲(chǔ)圖像中選擇下一個(gè)或第二靶向感興趣目標(biāo)。由于此 時(shí)已知第一靶向感興趣目標(biāo)相對(duì)于載物臺(tái)坐標(biāo)系和掃描坐標(biāo)系的 坐標(biāo)，因此，第二感興趣目標(biāo)的位置涉及第二感興趣目標(biāo)相對(duì)與掃 描坐標(biāo)系中第一感興趣目標(biāo)的相對(duì)位置的適當(dāng)計(jì)算以及載物臺(tái)坐 標(biāo)系中載物臺(tái)150/載片350的相應(yīng)位移。 一旦處于第二感興趣目標(biāo) 的計(jì)算位置，操作人員必須再次通過(guò)比較顯微鏡100的FOV和可 視顯示器325上的第二耙向感興趣目標(biāo)的圖像來(lái)手動(dòng)定位第二靶向 感興趣目標(biāo)。而且， 一旦在顯微鏡100的FOV中發(fā)現(xiàn)笫二感興趣 目標(biāo)并將其定位在中心，則通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置300存儲(chǔ)第二感興趣目 標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)(在載物臺(tái)坐標(biāo)系中)。知道第二感興趣目標(biāo)的實(shí)際 坐標(biāo)(或感興趣目標(biāo)的任意其他的后續(xù)選擇)允許通過(guò)計(jì)算機(jī)裝置 300改進(jìn)偏移。此外，通過(guò)知道第一和第二感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)， 計(jì)算機(jī)裝置300也可以確定載片350在載物臺(tái)坐標(biāo)系中相對(duì)于掃描 坐標(biāo)系中存儲(chǔ)坐標(biāo)的任何旋轉(zhuǎn)。如果必要，可以通過(guò)選擇性移除感 興趣目標(biāo)的外界坐標(biāo)和/或通過(guò)取平均或其他最小化誤差的技術(shù)，在 確定和存儲(chǔ)選定的感興趣目標(biāo)的新坐標(biāo)時(shí)改進(jìn)載物臺(tái)坐標(biāo)系。
此外，其它的功能性可以與文中討論的設(shè)備、系統(tǒng)和方法相關(guān)
聯(lián)。例如，如果操作人員在載片350的手動(dòng)搜索期間通過(guò)顯微鏡100 找到載片350上的感興趣目標(biāo)，并且該感興趣目標(biāo)不是當(dāng)前選定的 靶向感興趣目標(biāo)，則計(jì)算機(jī)裝置300可以配置為從載片350的預(yù)先 掃描中識(shí)別感興趣目標(biāo)，例如通過(guò)將載物臺(tái)150的位置關(guān)聯(lián)至掃描 坐標(biāo)系(如果已經(jīng)計(jì)算，則考慮任何識(shí)別的偏移)并從可視顯示器 325顯示的與載片350相關(guān)的感興趣目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)和/或預(yù)存儲(chǔ)圖像 中識(shí)別感興趣目標(biāo)。因此，在利用未配備照相機(jī)裝置200的較便宜 的工作站再定位載片350上的目標(biāo)方面，該方法可以是有利的。
因此，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于所^Hf的特定實(shí)施方案，并且意圖 將修改和其它實(shí)施方案包括在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。盡管文中采 用特定術(shù)語(yǔ)，但它們只是在一般和說(shuō)明意義上使用，而不是為了限制。
權(quán)利要求
1.一種在通過(guò)顯微鏡目鏡觀察時(shí)再定位載片上的樣品中的感興趣目標(biāo)的方法，其包括掃描所述載片，以確定所述樣品中的感興趣目標(biāo)，使對(duì)應(yīng)坐標(biāo)與每個(gè)感興趣目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，和存儲(chǔ)每個(gè)感興趣目標(biāo)的圖像和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)；使所述感興趣目標(biāo)通過(guò)坐標(biāo)相互映射；在顯微鏡載物臺(tái)上定位所述載片；在可視顯示器上顯示所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像；從顯示的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第一靶向感興趣目標(biāo)；通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)，將所述載片移動(dòng)到與所述第一靶向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置；通過(guò)所述顯微鏡的目鏡獲取所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置處的樣品視場(chǎng)圖像；將所述視場(chǎng)圖像與所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像比較，如果所述第一靶向感興趣目標(biāo)位于所述視場(chǎng)圖像中，則確定所述定位的第一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與所述第一靶向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第一偏移；和通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)，從所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置并根據(jù)所述第一偏移移動(dòng)載片，以使所述第一靶向感興趣目標(biāo)位于所述視場(chǎng)圖像的中心。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括在將所述載片定位在所述顯孩吏鏡 載物臺(tái)上后，確定與所述顯孩i鏡載物臺(tái)上所述載片的放置和所述顯賴(lài)t 鏡載物臺(tái)的移動(dòng)相關(guān)的載物臺(tái)坐標(biāo)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)將所述載片 移動(dòng)到所述載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置還包括將所述載片移動(dòng)到所述 載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置，所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置與轉(zhuǎn)換成所述栽 物臺(tái)坐標(biāo)系的所述第 一靶向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中比較所述視場(chǎng)圖像和所述第一靶向 感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像還包括利用手動(dòng)識(shí)別程序和關(guān)聯(lián)程序的其中 之一來(lái)比較所述視場(chǎng)圖像和所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中利用關(guān)聯(lián)程序比較所述視場(chǎng)圖像和 所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像還包括利用空間域關(guān)聯(lián)程序和 頻率域關(guān)聯(lián)程序的其中之一來(lái)比較所述視場(chǎng)圖像和所述第 一靼向感興 趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中利用關(guān)聯(lián)程序比較所述視場(chǎng)圖像和 所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像還包括利用巻積關(guān)聯(lián)程序和快 速傅里葉變換關(guān)聯(lián)程序的其中之一來(lái)比較所述視場(chǎng)圖像和所述第 一靶 向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像。
7. 4艮據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括如果所述第一靶向感興趣目標(biāo)沒(méi) 有位于所述視場(chǎng)圖像內(nèi)，則通過(guò)顯微鏡載物臺(tái)，圍繞所述估計(jì)坐標(biāo)位 置以半徑連續(xù)遞增的圓形運(yùn)動(dòng)自動(dòng)移動(dòng)所述載片，同時(shí)獲取附加^L場(chǎng) 圖像，并在每個(gè)視場(chǎng)圖像內(nèi)搜索所述第一靶向感興趣目標(biāo)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括如果所述第一靶向感興趣目標(biāo)沒(méi) 有位于所述視場(chǎng)圖4象內(nèi)，則通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)手動(dòng)移動(dòng)所述載片， 同時(shí)獲取附加視場(chǎng)圖像，并在每個(gè)視場(chǎng)圖像內(nèi)搜索所述第 一靶向感興 趣目標(biāo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中通過(guò)顯微鏡載物臺(tái)移動(dòng)所述載片還 包括手動(dòng)移動(dòng)和自動(dòng)移動(dòng)所述顯孩i鏡載物臺(tái)的至少其中之一，以移動(dòng) 所述載片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)所述顯微鏡載物臺(tái)時(shí)， 提供方向標(biāo)記以使所述顯孩i鏡載物臺(tái)手動(dòng)移向所述第 一靶向感興趣目 標(biāo)，所述方向標(biāo)^ 選自視覺(jué)標(biāo)i己和聽(tīng)覺(jué)標(biāo)i己。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中提供視覺(jué)方向標(biāo)記還包括提供將所 述視場(chǎng)圖像與所述第 一耙向感興趣目標(biāo)的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的 字母數(shù)字標(biāo)記、字符標(biāo)記和動(dòng)態(tài)映射標(biāo)記中的至少一個(gè)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，還包括 從所述顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第二乾向感興趣目標(biāo)； 利用所述感興趣目標(biāo)相對(duì)于彼此的映射和相對(duì)于與所述第二感 興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)的所述第 一偏移中的 至少其一，在所述載片上相對(duì)于所述第一靶向感興趣目標(biāo)定位所述第二靶向感興趣目標(biāo)；和確定所述定位的第二靼向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與所述第二耙 向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第二偏移。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中定位所述第二靶向感興趣目標(biāo)還包括比較與所述第二耙向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述載片上第二估計(jì) 坐標(biāo)位置的視場(chǎng)圖像和所述第二靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，以確定 所述第二靶向感興趣目標(biāo)是否在所述視場(chǎng)圖像內(nèi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括比較所述第一偏移和所述第二偏 移以檢驗(yàn)與所述第二靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)相關(guān)并且相對(duì)于所述 對(duì)應(yīng)映射的感興趣目標(biāo)的所述第一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括通過(guò)比較所述第一和第二靶向感 興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和所述對(duì)應(yīng)映射的感興趣目標(biāo)來(lái)確定所述載片相 對(duì)于所述映射的感興趣目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)。
16. —種再定位顯微鏡載物臺(tái)上的載片中的感興趣目標(biāo)的方法，已經(jīng) 預(yù)先掃描所述載片以確定所述樣品中的感興趣目標(biāo)，其中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo) 已經(jīng)與每個(gè)感興趣目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，已經(jīng)存儲(chǔ)每個(gè)感興趣目標(biāo)的圖像和對(duì) 應(yīng)坐標(biāo)，并且所述感興趣目標(biāo)已經(jīng)通過(guò)坐標(biāo)相互映射，所述方法包 括在可視顯示器上顯示所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像； 從所述顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第一靼向感興趣目標(biāo)；通過(guò)顯微鏡載物臺(tái)將所述載片移動(dòng)到與所述第 一靶向感興趣目 標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述載片上的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置；通過(guò)顯微鏡的目鏡獲取所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置處的所述樣品的 視場(chǎng)圖像；比較所述視場(chǎng)圖像和所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，如 果所述第一靶向感興趣目標(biāo)位于所述視場(chǎng)圖像中，則確定所述定位 的第 一耙向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與所述第 一耙向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第一偏移；和通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)，從所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置并根據(jù)所述 第一偏移來(lái)移動(dòng)所述載片，以使所述第一靶向感興趣目標(biāo)位于所述 視場(chǎng)圖像的中心。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法還包括在將所述載片定位在所述顯微鏡載 物臺(tái)上后，確定與所述顯孩i鏡載物臺(tái)上所述載片的放置和所述顯孩吏鏡 載物臺(tái)的移動(dòng)相關(guān)的載物臺(tái)坐標(biāo)系。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)將所述載片 移動(dòng)到所述載片上的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置還包括將所述載片移動(dòng)到所述 載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置，所述第 一估計(jì)坐標(biāo)位置與轉(zhuǎn)換成所述載 物臺(tái)坐標(biāo)系的所述第一靼向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中比較所述視場(chǎng)圖像和所述第一靶向 感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像還包括利用手動(dòng)識(shí)別程序和關(guān)聯(lián)程序的其中 之一來(lái)比較所述視場(chǎng)圖像和所述第一靼向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中利用關(guān)聯(lián)程序比較所述視場(chǎng)圖像和 所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像還包括利用空間域關(guān)聯(lián)程序和 頻率域關(guān)聯(lián)程序的其中之一來(lái)比較所述視場(chǎng)圖像和所述第 一靶向感興 趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中利用關(guān)聯(lián)程序比較所述視場(chǎng)圖像和 所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像還包括利用巻積關(guān)聯(lián)程序和快 速傅里葉變換關(guān)聯(lián)程序的其中之一來(lái)比較所述視場(chǎng)圖像和所述第 一靶 向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括如果所述第一耙向感興趣目標(biāo)沒(méi) 有位于所述一見(jiàn)場(chǎng)圖4象內(nèi)，則通過(guò)顯孩支鏡載物臺(tái)，圍繞所述估計(jì)坐標(biāo)位 置以半徑連續(xù)遞增的圓形運(yùn)動(dòng)自動(dòng)移動(dòng)所述載片，同時(shí)獲取附加視場(chǎng) 圖像，并在每個(gè)視場(chǎng)圖像內(nèi)搜索所述第一靶向感興趣目標(biāo)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括如果所述第一靶向感興趣目標(biāo)沒(méi) 有位于所述視場(chǎng)圖像內(nèi)，則通過(guò)所述顯孩t鏡載物臺(tái)手動(dòng)移動(dòng)所述載片， 同時(shí)獲取附加視場(chǎng)圖像，并在每個(gè)視場(chǎng)圖像內(nèi)搜索所述第一靶向感興 趣目標(biāo)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中通過(guò)顯微鏡載物臺(tái)移動(dòng)所述載片還 包括手動(dòng)移動(dòng)和自動(dòng)移動(dòng)所述顯微鏡載物臺(tái)的至少其一，以移動(dòng)所述 載片。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)所述顯賴(lài)t鏡載物臺(tái)時(shí)， 提供方向標(biāo)記以使所述顯^b鏡載物臺(tái)手動(dòng)移向所述第 一靶向感興趣目 標(biāo)，所述方向標(biāo)記選自視覺(jué)標(biāo)記和聽(tīng)覺(jué)標(biāo)記。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中提供視覺(jué)標(biāo)記還包括提供將所述視 場(chǎng)圖像與所述第 一耙向感興趣目標(biāo)的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的字母 數(shù)字標(biāo)記、字符標(biāo)記和動(dòng)態(tài)映射標(biāo)記中的至少一個(gè)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括 從所述顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第二乾向感興趣目標(biāo)；利用所述感興趣目標(biāo)相對(duì)于彼此的映射和相對(duì)于與所述第二感 興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)的所述第 一偏移中的 至少其一，在所述栽片上相對(duì)于所述第一靶向感興趣目標(biāo)定位所述第二靼向感興趣目標(biāo)；和確定所述定位的第二靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與所述第二靶 向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第二偏移。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中定位所述第二靶向感興趣目標(biāo)還包 括比f(wàn)e與所述第二靶向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述載片上第二估計(jì) 坐標(biāo)位置的視場(chǎng)圖像和所述第二靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，以確定 所述第二靶向感興趣目標(biāo)是否在所述視場(chǎng)圖像內(nèi)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，還包括比較所述第一偏移和所述第二偏 移，以檢驗(yàn)與所述第二靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)相關(guān)并且相對(duì)于所 M應(yīng)映射的感興趣目標(biāo)的所述第一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，還包括通過(guò)比較所述第一和第二靶向感 興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和所述對(duì)應(yīng)映射的感興趣目標(biāo)來(lái)確定所述載片相 對(duì)于所述映射的感興趣目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)。
31. —種再定位顯微鏡載物臺(tái)上的載片上的樣品中的感興趣目標(biāo)的方 法，已經(jīng)預(yù)先掃描所述載片以確定所述樣品中的感興趣目標(biāo)，其中對(duì) 應(yīng)的坐標(biāo)已經(jīng)與每個(gè)感興趣目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，已經(jīng)存儲(chǔ)每個(gè)感興趣目標(biāo)的 圖像和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，并且所述感興趣目標(biāo)已經(jīng)通過(guò)坐標(biāo)相互映射，所述方法包括在可視顯示器上顯示所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像； 從所述顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第一靶向感興趣目標(biāo)；通過(guò)顯微鏡載物臺(tái)將所述載片移動(dòng)到與所述第 一靶向感興趣目 標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述載片上的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置；手動(dòng)比較通過(guò)顯微鏡目鏡觀察到的所述第 一估計(jì)坐標(biāo)位置的所 述樣品的視場(chǎng)圖像和所述第一靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，如果所 述第一靶向感興趣目標(biāo)位于所述視場(chǎng)圖像中，則確定所述定位的第 一靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與所述第 一靶向感興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第一偏移；和通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)，從所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置并根據(jù)所述 第一偏移來(lái)移動(dòng)所述載片，以^^所述第一靶向感興趣目標(biāo)位于所述 視場(chǎng)圖像的中心。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31的方法，還包括在將所述載片定位在所述顯樹(shù):鏡 載物臺(tái)上后，確定與所述顯樣吏鏡載物臺(tái)上所述載片的放置和所述顯耀二 鏡載物臺(tái)的移動(dòng)相關(guān)的載物臺(tái)坐標(biāo)系。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中通過(guò)所述顯微鏡載物臺(tái)將所述載片 移動(dòng)到所述載片上的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置還包括將所述載片移動(dòng)到所述 載片上的第一估計(jì)坐標(biāo)位置，所述第一估計(jì)坐標(biāo)位置與轉(zhuǎn)換成所述載 物臺(tái)坐標(biāo)系的所述第一靶向感興趣目標(biāo)的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中通過(guò)所述顯耀:鏡載物臺(tái)移動(dòng)所述載 片還包括手動(dòng)移動(dòng)和自動(dòng)移動(dòng)所述顯微鏡載物臺(tái)的至少其中之一，以 移動(dòng)所述載片。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)所述顯微鏡載物臺(tái)時(shí)， 提供方向標(biāo)記以使所述顯微鏡載物臺(tái)手動(dòng)移向所述第 一靼向感興趣目 標(biāo)，所述方向標(biāo)i己選自視覺(jué)標(biāo)^己和聽(tīng)覺(jué)標(biāo)H
36. 根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中提供視覺(jué)方向標(biāo)記還包括提供將所 述視場(chǎng)圖像與所述第 一耙向感興趣目標(biāo)的第 一估計(jì)坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的 字母數(shù)字標(biāo)記、字符標(biāo)記和動(dòng)態(tài)映射標(biāo)記中的至少一個(gè)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求31的方法，還包括 從所述顯示的感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像中選擇第二靶向感興趣目標(biāo)；利用所述感興趣目標(biāo)相對(duì)于彼此的映射和相對(duì)于與所述第二感 興趣目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)的所述第 一偏移中的 至少其一，將所述載片移動(dòng)到所述第二靶向感興趣目標(biāo)的第二估計(jì) 坐標(biāo)位置；和手動(dòng)比較通過(guò)顯微鏡目鏡觀察到的所述第二估計(jì)坐標(biāo)位置處的 所述樣品的視場(chǎng)圖像和所述第二靶向感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，如果 所述第二乾向感興趣目標(biāo)位于所述視場(chǎng)圖像中，則確定所述定位的 第二靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和與所述第二靶向感興趣目標(biāo)對(duì) 應(yīng)的所述感興趣目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的第二偏移。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37的方法，還包括比較所述第一偏移和所述第二偏 移以檢驗(yàn)與所述第二靶向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)相關(guān)并且相對(duì)于所述 對(duì)應(yīng)映射的感興趣目標(biāo)的所述第一靼向感興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37的方法，還包括通過(guò)比較所述第一和第二靶向感 興趣目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和所述對(duì)應(yīng)映射的感興趣目標(biāo)來(lái)確定所述載片相 對(duì)于所述映射的感興趣目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
提供一種用于預(yù)掃描載片的再定位樣品中目標(biāo)的方法，所述載片包含分別具有對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)坐標(biāo)和存儲(chǔ)圖像的確定目標(biāo)，所述目標(biāo)相互映射。將該載片定位在顯微鏡載物臺(tái)上，可視顯示所述目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像，并且選擇靶向目標(biāo)。將載片移動(dòng)到與靶向目標(biāo)的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的估計(jì)坐標(biāo)位置，并且獲取樣品的視場(chǎng)圖像以與靶向目標(biāo)的存儲(chǔ)圖像比較。如果目標(biāo)在圖像中，則確定所述定位目標(biāo)的實(shí)際坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)目標(biāo)的存儲(chǔ)坐標(biāo)之間的偏移。然后，通過(guò)所述載物臺(tái)從估計(jì)坐標(biāo)位置處根據(jù)所述偏移來(lái)移動(dòng)載片，以使目標(biāo)位于圖像中心。還提供相關(guān)的系統(tǒng)和方法。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101194263SQ200680020803
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者賴(lài)納·德雷爾 申請(qǐng)人:三路影像公司