(57)【要約】【課題】  対象物の特性を判断するための方法及び装置を提供する。【解決手段】  本発明は対象物の特性を判断するための方法に関し、本方法は：第１の方向から対象物の第１の画像を記録する工程と；第２の方向から対象物の第２の画像を記録する工程と；対象物の複数の位置に関して、第１の画像内の第１の位置であって対象物の位置を表す第１の位置と、第２の画像内の第２の位置であって対象物の同じ場所を表す第２の位置とを判断する工程と；対象物の複数の場所のそれぞれの場所の対象物特性の値を計算する工程とを含み、対象物の複数の場所のうちの１つの場所へ割り当てられる値は、前記場所を表す、第１の画像内の第１の位置における強度値と、前記場所を表す、第２の画像内の第２の位置における強度値とを使用することにより計算される。【選択図】図１
2020076743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物（８）の特性を判断するための方法であって、
前記対象物（８）が第１の波長範囲（９５）の光により第１の光像検出器（１３）の検出面（１４）上へ撮像されることにより第１の方向から前記対象物（８）の第１の画像（Ｂ１）を記録する工程であって、前記光は顕微鏡光学ユニット（１１）により前記対象物（８）から発する、工程と；
前記対象物（８）が第２の波長範囲（９７）の光により第２の光像検出器（１５）の検出面（１６）上へ撮像されることにより第２の方向から前記対象物（８）の第２の画像（Ｂ２）を記録する工程であって、前記光は前記顕微鏡光学ユニット（１１）により前記対象物（８）から発する、工程と；
前記対象物（８）の複数の位置（Ａ、Ｎ）に関して、前記第１の画像（Ｂ１）内の第１の位置（Ｂ１−Ａ）であって前記対象物（８）の位置（Ａ）を表す第１の位置（Ｂ１−Ａ）と、前記第２の画像（Ｂ２）内の第２の位置（Ｂ２−Ａ）であって前記対象物（８）の同じ位置（Ａ）を表す第２の位置（Ｂ２−Ａ）とを判断する工程と、
前記対象物（８）の前記複数の位置（Ａ、Ｎ）のそれぞれの位置の対象物特性の値を計算する工程であって、前記対象物（８）の前記複数の場所のうちの１つの場所（Ａ）へ割り当てられる値は、前記場所（Ａ）を表す、前記第１の画像（Ｂ１）内の前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）における強度値と、前記場所（Ａ）を表す、前記第２の画像（Ｂ２）内の前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）における強度値とを使用して計算される、工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記第１の画像（Ｂ１）内の前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）は前記第１の光像検出器（１３）の前記検出面（１４）上の第１の場所（８１）に対応し、前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）により表される前記対象物（８）の前記場所（Ａ）は、前記顕微鏡光学ユニット（１１）により前記第１の光像検出器（１３）の前記検出面（１４）の前記第１の場所（８１）上へ撮像され；
前記第２の画像（Ｂ２）内の前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）は前記第２の光像検出器（１５）の前記検出面（１６）上の第２の場所（８３）に対応し、前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）により表される前記対象物（８）の前記場所（Ａ）は、前記顕微鏡光学ユニット（１１）により前記第２の光像検出器（１５）の前記検出面（１６）の前記第２の場所（８３）上へ撮像される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の画像（Ｂ１）は複数の第１の画素を有し、強度値が各第１の画素へ割り当てられ；
前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）における前記強度値は、前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）を含む前記第１の画素（７１）の強度値に基づき判断され、及び／又は
前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）における前記強度値は、前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）を含む前記画素（７１）に隣接する前記第１の画素（７２〜７９）のうちの少なくとも１つの画素の強度値に基づき判断される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の画像（Ｂ２）は複数の第２の画素を有し、強度値が各第２の画素へ割り当てられ；
前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）における前記強度値は前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）を含む前記第２の画素の強度値に基づき判断され、及び／又は
前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）における前記強度値は、前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）を含む前記画素に隣接する前記第２の画素のうちの少なくとも１つの画素の強度値に基づき判断される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記対象物（８）の前記複数の場所の各場所の前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）及び前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）は、前記対象物（８）の画像の解析に基づき、特に前記第１の画像及び第２の画像（Ｂ１、Ｂ２）の解析に基づき判断され、
前記対象物（８）の少なくとも１つの構造（６７）の形状は前記画像において解析される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の画像の第１の座標空間の座標の前記第２の画像の第２の座標空間内への遷移を規定する座標変換を判断する工程をさらに含み、
前記対象物（８）の前記複数の場所の各場所の前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）及び前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）は前記座標変換に基づき判断される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記座標変換は一群のパラメータからの１つ又は複数のパラメータによりパラメータ化され、前記一群のパラメータは、前記第１の座標空間と前記第２の座標空間との間の変位、前記第２の座標空間に対する前記第１の座標空間の回転、前記第１及び／又は第２の画像を記録する過程における前記顕微鏡光学ユニットの倍率、前記第１及び／又は第２の方向、前記顕微鏡光学ユニットの撮像収差、及び前記対象物の高さプロファイルを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記座標変換は射影変換、アフィン変換、相似変換又はユークリッド変換である、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
高さ方向に対し垂直に配向された少なくとも１つの横断方向に応じて前記高さ方向に沿って測定される前記対象物（８）の広がりを示す前記対象物（８）の高さプロファイル（８０）を判断する工程をさらに含み、
前記対象物（８）の前記複数の場所の各場所の前記第１の位置（Ｂ１−Ａ）及び前記第２の位置（Ｂ２−Ａ）は前記高さプロファイル（８０）に基づき判断される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記対象物（８）の前記高さプロファイル（８０）は三角測量又はステレオスコープにより判断される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の波長範囲（９５）及び前記第２の波長範囲（９７）はせいぜい部分的に重畳するが、特には重畳しない、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記対象物（８）から発する光が前記第１の波長範囲（９５）の光及び前記第２の波長範囲（９７）の光を含むように前記対象物（８）を照明光（５）により晒す工程をさらに含み、
前記対象物特性は、前記対象物（８）内に存在する複数の物質のうちの１つの物質の濃度であり、前記物質のそれぞれは、前記照明光による露出の結果として前記対象物（８）から発する前記光の生成に寄与する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の波長範囲（９５）の光及び前記第２の波長範囲（９７）の光による前記対象物（８）を晒す工程をさらに含み、
前記第１の画像（Ｂ１）は前記対象物（８）から発する前記第１の波長範囲（９５）の光によりほぼ排他的に記録され；
前記第２の画像（Ｂ２）は前記対象物（８）から発する前記第２の波長範囲（９７）の光によりほぼ排他的に記録され；
前記対象物特性は血行動態変数の濃度であり、その結果、前記血行動態変数の前記濃度の空間分解分布が計算されるようにする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記対象物（８）中に分散された複数の異なる蛍光発光体を、前記対象物（８）から発する前記光が前記複数の蛍光発光体からの蛍光を含むように励起する工程をさらに含み、
前記第１の画像（Ｂ１）は前記第１の波長範囲（９５）の光によりほぼ排他的に記録され；
前記第２の画像（Ｂ２）は前記第２の波長範囲（９７）の光によりほぼ排他的に記録され；
前記第１及び第２の波長範囲（９５、９７）は合わせて、前記複数の蛍光発光体の放射波長範囲のそれぞれを少なくとも部分的に含み；
前記対象物特性は前記複数の蛍光発光体のうちの１つの蛍光発光体の濃度であり、その結果、前記蛍光発光体の前記濃度の空間分解分布が計算されるようにする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の蛍光発光体のうちの１つは前記対象物（８）へ加えられる蛍光染料、特にプロトポルフィリンＩＸであり、及び／又は
前記複数の蛍光発光体のうちの１つは前記対象物（８）へ加えられる蛍光染料ではない、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記対象物（８）から発する前記光を、ほぼ排他的に前記第１の波長範囲（９５）の光が前記第１の光像検出器（１３）へ供給され、したがって前記第１の画像（Ｂ１）が前記対象物（８）から発する前記第１の波長範囲（９５）の光によりほぼ排他的に記録されるように、フィルタリングする工程と；
前記対象物（８）から発する前記光を、ほぼ排他的に前記第２の波長範囲（９７）の光が前記第２の光像検出器（１５）へ供給され、したがって前記第２の画像（Ｂ２）が前記対象物（８）から発する前記第２の波長範囲（９７）の光によりほぼ排他的に記録されるように、フィルタリングする工程と、をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記対象物特性の前記値を表す第３の画像を生成し表す工程をさらに含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
第１のステレオスコープ１／２像及び第２のステレオスコープ１／２像を有するステレオ像を生成し表す工程をさらに含み、前記第１の１／２像は特に前記第１の画像（Ｂ１）との重ね合わせにおける前記対象物特性の前記値を表し、前記第２の１／２像は特に前記第２の画像（Ｂ２）との重ね合わせにおける前記対象物特性の前記値を表す、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の特性を判断するための方法及び装置に関し、特に、対象物内の物質の濃度の空間分解分布を判断するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物内の物質の濃度の空間分解分布を判断するための１つの従来方法によると、最初に、前記対象物の２つの画像が、相異なる波長範囲の光により記録される。一例として、可視及び赤外光を空間分解的やり方で検出するのに好適な光像検出器上へ対象物を撮像するビーム経路が提供される。第１の波長範囲の光により画像を記録するために、第１の光学フィルタがビーム経路中に導入され、前記フィルタは第１の波長範囲外に位置する波長を有する光を抑制する。この場合、第１の波長範囲の光だけが光像検出器へ通され、光像検出器は次に、第１の波長範囲の光により第１の画像を記録し得る。第２の画像を検出するために、異なる光学フィルタがビーム経路中に導入され、前記フィルタは、第２の波長範囲の光だけが光像検出器上へ撮像されるように第２の波長範囲外の波長を有する光を抑制する。次に、光像検出器は第２の波長範囲の光により第２の画像を記録し得る。したがって、第１の画像と第２の画像は、同じ光像検出器により時間的に逐次的に記録され、次に、対象物内の物質の濃度の空間分解分布を計算するために使用され得る。この方法は、光学フィルタがビーム経路中に導入されビーム経路から除去される必要があり、画像は逐次的に記録され、この結果、本方法を行うことは比較的長い時間かかるという不都合を有する。
【０００３】
複数の異なる光学フィルタをビーム経路中に逐次的に導入する代わりに、対象物が撮像される多スペクトル画像センサを使用し得る。多スペクトル画像センサは、様々な波長範囲の画像を同時に検出し得るように、その上流側に配置された様々な光学的マイクロフィルタを有する複数の感光性画素を有する。しかし、このような多スペクトル画像センサの使用は、光学的マイクロフィルタは通常、その透過率を変更されることができないので、単一用途のためだけに利用可能である、という不都合を有する。
【０００４】
最後に、ビーム経路を空間的に分離し、分離されたビーム経路を個々にフィルタリングし、フィルタリングされたビーム経路を様々な光像検出器へ供給するカメラシステムが、多スペクトル画像センサの代わりに使用され得る。したがって、このようなカメラシステムは同様に、様々なスペクトル範囲の画像を同時に検出し得る。しかし、このようなカメラシステムの不都合はシステムの高複雑性及び多数の光像検出器から生じる費用である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２０１７  ２２１  １８７．３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２０１７  ２１５  １５８．７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明が対処する課題は、対象物の特性の空間分解分布（特に、対象物内に存在する物質の濃度の空間分解分布）が判断され得、且つ上述の不都合がそれにもかかわらず克服される装置及び方法を提供するという課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は対象物の特性を判断するための方法に関する。本方法は、対象物が第１の波長範囲の光により第１の光像検出器の検出面上へ撮像されることにより第１の方向から対象物の第１の画像を記録する工程であって、前記光は顕微鏡光学ユニットにより対象物から発する、工程と、対象物が第２の波長範囲の光により第２の光像検出器の検出面上へ撮像されることにより第２の方向から対象物の第２の画像を記録する工程であって、前記光は顕微鏡光学ユニットにより対象物から発する、工程とを含む。
【０００８】
本方法はさらに、対象物の複数の位置に関して、第１の画像内の第１の位置であって対象物の位置を表す第１の位置と、第２の画像内の第２の位置であって対象物の同じ場所を表す第２の位置とを判断する工程を含む。
【０００９】
本方法はさらに、対象物の複数の場所のそれぞれの場所の対象物特性の値を計算する工程を含み、対象物の複数の場所のうちの１つの場所へ割り当てられる値は第１の画像内の第１の位置（前記場所を表す）における強度値と、第２の画像内の第２の位置（前記場所を表す）における強度値とを使用することにより計算される。
【００１０】
第１の画像と第２の画像は２つの異なる方向から記録される。一例として、第１の画像と第２の画像は、ステレオ顕微鏡の２つの異なるステレオ分岐内で記録され、したがってステレオ像のステレオスコープ１／２像である。ステレオ顕微鏡は、２つの異なる方向から２つの別々の画像面（第１の画像と第２の画像面）上へ対象物を撮像し得る顕微鏡である。この目的のため、第１の光像検出器の検出面は第１の画像面内に配置され得る。第２の光像検出器の第２の検出面は第２の画像面内に配置され得る。第１の方向と第２の方向は例えば少なくとも１°又は少なくとも２°だけ異なる。
【００１１】
顕微鏡光学ユニットは対象物を第１の光像検出器の検出面上へ撮像し、これは対象物から発する第１の波長範囲の光により行われる。第１の光像検出器は、第１の光像検出器の検出面に衝突する光の強度を空間分解的やり方で検出するように構成される。類似したやり方で、顕微鏡光学ユニットは対象物を第２の光像検出器の検出面上へ撮像し、これは対象物から発する第２の波長範囲の光により行われる。第２の光像検出器は、第２の光像検出器の検出面に衝突する光の強度を空間分解的やり方で検出するように構成される。
【００１２】
第１の波長範囲と第２の波長範囲は互いに異なる。特に、２つの波長範囲は（せいぜい）部分的に重畳する又は重畳しない。
【００１３】
第１の画像と第２の画像は両方とも対象物の領域を表す。しかし、第１の画像と第２の画像は異なる方向から異なる光像検出器により記録される。したがって、第１の画像と第２の画像は異なる観点からの対象物を表すので、対象物の同じ場所を表す第１の画像と第２の画像内のそれらの位置を検出することは些細なことではない。対象物の同じ場所を表す第１の画像内の位置と第２の画像内の位置は対象物のこの場所に関係する対応位置と呼ばれる。対応位置は、複数の要因、例えば異なる光像検出器上への対象物の透視撮像、顕微鏡光学ユニットと光像検出器との互いの位置合わせ、及び対象物の高さプロファイルに依存する。
【００１４】
本方法は、第１の画像と第２の画像との両方に含まれる対象物の複数の場所の第１の画像と第２の画像内の対応位置を判断する工程を含む。換言すると、対象物の複数の場所のそれぞれに関して、前記多数の場所のうちの判断された場所を表す第１の画像内の第１の位置が判断され、第２の画像内の同じ場所を表すそれに対応する第２の位置が判断される。これにより、第１の画像と第２の画像内の対応位置（具体的には対象物の複数の場所）を示す割り当てが判断される。
【００１５】
一例として、第１の画像と第２の画像はそれぞれ複数の画素で構成され、本方法は、第１の画像のどの画素及び第２の画像のどの画素がそれぞれ対象物の同じ場所を表すかを判断する工程を含み、この割り当ては対象物の複数の場所に関し判断される。
【００１６】
本方法は、対象物の複数の場所のそれぞれに関し、第１の画像と第２の画像を使用するとともに、第１の画像と第２の画像内の対応位置を示す割り当てを使用することにより対象物の特性の値を計算する工程を含む。この場合、対象物の複数の場所のうちの１つの場所へ割り当てられる対象物特性の値は、第１の画像内の第１の位置における強度値と、第２の画像内の第２の位置における強度値とを使用して計算され、第１及び第２の位置は複数の場所のうちのこの場所を表す。
【００１７】
したがって、対象物の対象物特性の空間分解分布は、異なる波長範囲の光により記録された２つの画像から判断され得る。画像は、２つの別々の光像検出器がこの目的のために設けられるので同時に記録され得る。第１及び第２の波長を規定する可能なフィルタは、本方法中に移動される必要はないだろう。本方法は、それに応じて適応化される第１及び第２の波長範囲のおかげで多様なアプリケーションを可能にする。本方法は、適応化された制御により従来のステレオ顕微鏡を使用して行われ得る。
【００１８】
一実施形態によると、第１の画像の第１の位置は第１の光像検出器の検出面上の第１の場所に対応し、第１の位置により表される対象物の場所は、顕微鏡光学ユニットにより第１の光像検出器の検出面の第１の場所上へ撮像され、第２の画像の第２の位置は第２の光像検出器の検出面上の第２の場所に対応し、第２の位置により表される対象物の場所は、顕微鏡光学ユニットにより第２の光像検出器の検出面の第２の場所上へ撮像される。
【００１９】
顕微鏡光学ユニットは、対象物を第１の方向に沿って第１の光像検出器の検出面上へ撮像し、対象物を第２の方向に沿って第２の光像検出器の検出面上へ撮像する。したがって、対象物の複数の場所の各場所に関して、顕微鏡光学ユニットによる撮像の結果として、第１の光像検出器の検出面上の第１の場所上に、そして第２の光像検出器の検出面上の第２の場所上に対象物の前記場所が撮像される。したがって、第１の光像検出器の検出面上の第１の場所と第２の光像検出器の検出面上の第２の場所とは、対象物の同じ場所がそれらの上へ撮像され、したがって第１及び第２の場所は対象物の同じ場所を表すので、対応する場所である。したがって、第１の画像内の第１の位置と第１の光像検出器の検出面上の第１の場所は対象物の同じ場所を表す。同様に、第２の画像内の第２の位置と第２の光像検出器の検出面上の第２の場所とは対象物のこの同じ場所を表す。
【００２０】
一実施形態によると、第１の画像は複数の第１の画素を有し、強度値は各第１の画素へ割り当てられ、第１の画像内の第１の位置における強度値は、第１の位置を含む第１の画素の強度値を基準に判断される。
【００２１】
この実施形態では、第１の画像内のある位置における強度値はこの位置を含む画素の強度値を基準に判断されるということが明確にされる。その代わりに又は追加的に、第１の位置における強度値は、第１の位置を含む画素に隣接する第１の画素のうちの少なくとも１つの画素の強度値を基準に判断され得る。この変形形態は、第１の位置を含む画素を直接取り囲む第１の画像のこれら画素の強度値を（も）考慮する工程を含む。したがって、第１の画像内の第１の位置における強度値は、例えば、第１の位置を含む又はそれを直接取り囲む第１の画像のこれらの画素の強度値の線形結合として計算され得、様々な振幅の重みが、前記画素に関する第１の位置の状況に依存して線形結合に影響する。
【００２２】
第１の画像内の第１の位置における強度値はさらに又は代替的に、第１の位置を含む画素の強度値及び前記画素を取り囲む画素の強度値に対する非線形演算により判断される。一例として、これらの画素の最小、最大、又は中間強度値が第１の位置における強度値として判断される。
【００２３】
一実施形態によると、第２の画像は複数の第２の画素を有し、強度値は各第２の画素へ割り当てられ、第２の画像内の第２の位置における強度値は、第２の位置を含む第２の画素の強度値を基準に判断される。
【００２４】
この実施形態では、第２の画像内のある位置における強度値はこの位置を含む画素の強度値を基準に判断されるということが明確にされる。その代わりに又は追加的に、第２の位置における強度値は、第２の位置を含む画素に隣接する第２の画素のうちの少なくとも１つの画素の強度値を基準に判断され得る。この変形形態は、第２の位置を含む画素を直接取り囲む第２の画像のこれら画素の強度値を（も）考慮する工程を含む。したがって、第２の画像内の第２の位置における強度値は、例えば、第２の位置を含む又はそれを直接取り囲む第２の画像のこれらの画素の強度値の線形結合として計算され得、様々な振幅の重みが、前記画素に関する第２の位置の状況に依存して線形結合に影響する。
【００２５】
第２の画像内の第２の位置における強度値はさらに又は代替的に、第２の位置を含む画素の強度値及び前記画素を取り囲む画素の強度値に対する非線形演算により判断される。一例として、これらの画素の最小、最大、中間強度値が第２の位置における強度値として判断される。
【００２６】
一実施形態によると、対象物の複数の場所の各場所の第１の位置及び第２の位置は、対象物の画像の解析を元に判断され、対象物のうちの少なくとも１つの対象物の構造の形状は画像内で解析され、画像は第１及び第２の方向からの対象物の記録である。対象物の少なくとも１つの構造の形状が対象物の複数の場所の各場所の第１の位置及び第２の位置を判断するために解析される画像は、例えば第１の画像及び第２の画像であってもよいが、それらとは異なる画像であってもよい。
【００２７】
この実施形態では、対応位置は対象物内に存在する構造の解析により判断される。一例として、高コントラスト形状が、対象物内にあり、画像内で画像解析方法により認識され、したがって、画像内の対応位置が判断される。このような画像処理方法は、例えば画像間の相関を判断し、対応位置を判断するためにこれを使用し得る。このようにして画像内で判断された対応位置は、画像が第１の画像と第２の画像として同じ観点（すなわち第１及び第２の方向）から記録されたので、第１の画像と第２の画像へ簡単なやり方で転送され得る。
【００２８】
一実施形態によると、本方法はさらに、第１の画像の第１の座標空間の座標の第２の画像の第２の座標空間内への遷移を規定する座標変換を判断する工程を含み、対象物の複数の場所の各場所の第１の位置及び第２の位置は座標変換を元に判断される。
【００２９】
この実施形態は、例えば射影変換、アフィン変換、相似変換又はユークリッド変換であり得る座標変換を判断する工程を含む。座標変換は、どのように第１の座標空間の座標（すなわち第１の画像の座標空間の座標）が第２の座標空間の座標（すなわち第２の画像の座標空間の座標）に変換／マッピングされるかの規定を示す。座標変換により互いに変換／マッピングされる第１の画像と第２の画像の座標は、対象物の同じ場所を表す第１の画像と第２の画像内の位置を示す。第１及び第２の座標空間は例えば２次元座標空間である。
【００３０】
座標変換は、一群のパラメータからの１つ又は複数のパラメータによりパラメータ化され得、一群のパラメータは次のものを含む：第１の座標空間と第２の座標空間との間の変位、第２の座標空間に対する第１の座標空間の回転、第１及び／又は第２の画像を記録する過程における顕微鏡光学ユニットの倍率、第１及び／又は第２の方向、顕微鏡光学ユニットの撮像収差、及び対象物の高さプロファイル。
【００３１】
座標変換の一例では、座標変換は、第１の座標空間と第２の座標空間との間の変位だけによりパラメータ化される。変位は例えば、光像検出器の相対的配置の結果として及び顕微鏡光学ユニットによるステレオスコープ撮像の結果として生じる第１の画像と第２の画像との間の変換オフセットを示す。したがって、座標変換は、対象物の同じ場所を表す第１及び第２の座標系の座標間の変換を表す。
【００３２】
他の及び／又は別のパラメータが座標変換をパラメータ化し得る。したがって、光像検出器の相対的配置の別の効果及び顕微鏡光学ユニットによるステレオスコープ撮像の別の効果は座標変換により表され得る。特に、その２つのステレオチャネル内の顕微鏡光学ユニットの光学的撮像の恐らく個々に設定可能な倍率を考慮することが可能であり、この情報は例えばコントローラにより提供され得る。さらに、座標変換において先験的に知られた顕微鏡光学ユニットの撮像収差を表すことが可能である。
【００３３】
第１の画像結果及び第２の画像結果のステレオスコープ記録は原理的に対象物の光像検出器上への透視光学的撮像となる。顕微鏡光学ユニットの光学的撮像のこれらの特性はまた、座標変換で表され得る。
【００３４】
座標変換を規定するパラメータの数とこれらのパラメータの値により達成される品質とに依存して、第１の画像と第２の画像の画素の総数と比較して第１の画像及び第２の画像内の少ない数の対応位置だけが座標変換を判断するために判断される必要がある。したがって、座標変換は比較的迅速に判断され得る。
【００３５】
座標変換のいくつかのパラメータはまた、第１の画像及び第２の画像が記録される前に基準測定により判断され得る。したがって、顕微鏡光学ユニットの現在のセッティングに依存するパラメータのそれらの値だけが本方法中に判断される必要がある。しかし、これら（例えば顕微鏡光学ユニットの倍率）はコントローラにより提供され得る。したがって、座標変換を規定するパラメータのすべての値は第１の画像と第２の画像が記録される前に既に判断され得る。
【００３６】
完全に規定された座標変換により、対象物の複数の場所の各場所の第１の位置及び第２の位置を簡単なやり方で判断することが可能である。
【００３７】
一実施形態によると、本方法はさらに、高さ方向に対し垂直に配向された少なくとも１つの横断方向に応じて、高さ方向に沿って測定される対象物の広がりを示す対象物の高さプロファイルを判断する工程を含み、対象物の複数の場所の各場所の第１の位置及び第２の位置は高さプロファイルを基準に判断される。高さプロファイルは座標変換のパラメータであり得る。
【００３８】
第１の画像と第２の画像内の対応位置は、第１の画像と第２の画像が異なる方向から記録されるので対象物の高さプロファイルに依存する。顕微鏡光学ユニットの撮像特性及び対象物の高さプロファイルの知識により、第１の画像と第２の画像内の対応位置を計算することが可能である。顕微鏡光学ユニットの撮像特性は、例えばその高さプロファイルが知られている基準対象物により判断され得る。対象物の高さプロファイルは様々な方法により、例えば三角測量又はステレオスコープにより判断され得る。
【００３９】
一実施形態によると、本方法はさらに、対象物から発する光が第１の波長範囲の光及び第２の波長範囲の光を含むように対象物を照明光により晒す工程を含み、対象物特性は対象物内に存在する複数の物質のうちの１つの物質の濃度であり、物質のそれぞれは照明光による露出の結果として対象物から発する光の生成に寄与する。
【００４０】
この実施形態では、対象物は複数の異なる物質を含み、前記物質のうちの１つの物質の濃度の空間分解分布が判断される。この方法の前提条件は、対象物に含まれる物質が照明のために対象物から発する光の生成に様々なやり方で寄与するということである。一例として、対象物から発する第１及び第２の波長範囲の光は、対象物内に存在する２つの物質により引き起こされる２つの寄与（ほぼ２つの寄与だけ）からなる。物質は、第１及び第２の波長範囲内で既知の放射挙動を有し、２つの物質の放射挙動は第１及び第２の波長範囲内で互いに異なる。照明光並びに第１の画像及び第２の画像の既知のスペクトル強度分布のこの既知の放射特性に基づき、第１の画像と第２の画像内の対応位置における強度値を使用することにより対象物の複数の場所の前記物質のうちの１つ又は複数の物質の濃度を判断することが可能である。このようにして、対応位置の各対に関し、前記物質のうちの１つ又は複数の物質の濃度の値が判断され得、したがって濃度の空間分解分布が判断され得る。
【００４１】
放射挙動は、様々な相互作用（例えば散乱／消滅、蛍光など）に基づき得る。
【００４２】
対象物内に存在する複数の物質のうちの１つの物質の濃度の空間分解分布を計算する仕様の詳細説明は、その開示が参照により本明細書に援用される、例えば本出願人の特許出願（特許文献１）及び（特許文献２）に記載される。
【００４３】
一実施形態によると、本方法はさらに、対象物を第１の波長範囲の光及び第２の波長範囲の光により晒す工程を含み、第１の画像は対象物から発する第１の波長範囲の光により（ほぼ排他的に）記録され、第２の画像は対象物から発する第２の波長範囲の光により（ほぼ排他的に）記録され、対象物特性は血行動態変数の濃度であり、その結果、前記血行動態変数の濃度の空間分解分布が計算されるようにする。「ほぼ排他的に」は例えば、第１の光像検出器へ供給される第１の波長範囲の波長を有する光の強度が、第１の光像検出器へ供給される第１の波長範囲外の任意の波長を有する光の強度より少なくとも１００倍だけ又は少なくとも１０００倍だけ大きいということを意味する。さらに、「ほぼ排他的に」は例えば、第２の光像検出器へ供給される第２の波長範囲の波長を有する光の強度が、第２の光像検出器へ供給される第２の波長範囲外の任意の波長を有する光の強度より少なくとも１００倍だけ又は少なくとも１０００倍だけ大きいということを意味する。
【００４４】
この実施形態では、血行動態変数の濃度、例えば含酸素又は脱酸素ヘモグロビンの濃度が計算される。本方法は、対象物内の血行動態変数において後方散乱される又は血行動態変数により吸収される光の検出に基づく。したがって、照明光と対象物から発し光像検出器により検出される光との両方はいずれの場合も、第１及び第２の波長範囲の光を含む。
【００４５】
第１の波長範囲は、例えば４１０ｎｍから４３０ｎｍまで又は４４０ｎｍから４６０ｎｍまで広がる。第２の波長範囲は、例えば６４０ｎｍから６６０ｎｍまで広がる。これらの波長範囲において、含酸素ヘモグロビンの消滅挙動及び脱酸素ヘモグロビンの消滅挙動は互いに著しく異なるので、含酸素及び脱酸素ヘモグロビンの濃度はうまく判断され得る。
【００４６】
一実施形態によると、本方法はさらに、対象物内に分散された複数の異なる蛍光発光体を、対象物から発する光が複数の蛍光発光体からの蛍光を含むように励起する工程を含み、第１の画像は第１の波長範囲の光により（ほぼ排他的に）記録され、第２の画像は第２の波長範囲の光により（ほぼ排他的に）記録され、第１及び第２の波長範囲は合わせて、複数の蛍光発光体の放射波長範囲のそれぞれを少なくとも部分的に含み、対象物特性は複数の蛍光発光体のうちの１つの蛍光発光体の濃度であり、その結果、前記蛍光発光体の濃度の空間分解分布が計算されるようにする。
【００４７】
この実施形態によると、対象物は複数の異なる蛍光発光体を含む。蛍光発光体は、例えば蛍光染料など対象物へ人為的に加えられる蛍光発光体であり得る。一例として、プロトポルフィリンＩＸ、フルオレセイン、インドシアニングリーン又はいくつかの他の蛍光染料が対象物内の特定物質を標識付けするために対象物へ加えられ得る。さらに又は代替的に、蛍光発光体は自然蛍光発光体（すなわち対象物へ人為的に加えられないが、それにもかかわらず蛍光性である物質）を含み得る。
【００４８】
一例として、本方法の目的は対象物内のプロトポルフィリンＩＸの空間分解分布を判断することであり、プロトポルフィリンＩＸの放射波長範囲内で発生する対象物の自己蛍光は消去されるように意図されている。
【００４９】
対象物はプロトポルフィリンＩＸを励起するために好適な照明光に晒される。照明光はまた、自己発光物質の励起を不可避的にもたらし、その結果、対象物内に分散された複数の異なる蛍光発光体が励起されることになる。
【００５０】
プロトポルフィリンＩＸ及び自己発光物質は異なる波長依存放射特性を有する。第１及び第２の波長範囲は、２つの波長範囲のうちの少なくとも１つがプロトポルフィリンＩＸの放射波長範囲の少なくとも一部分を含み、他の２つの波長範囲のうちの少なくとも１つが自己発光物質の放射波長範囲の少なくとも一部分を含むように選択される。これは、異なる蛍光発光体の寄与に従って対象物から発する同じ波長を有する光の割合を分離するために必要である。
【００５１】
第１の画像と第２の画像、その中の対応位置の知識、対象物に含まれる蛍光発光体の放射挙動、及び照明光のスペクトル強度分布を使用することにより、対象物に含まれる１つ又は複数の蛍光発光体の濃度を計算することが可能である。
【００５２】
一実施形態によると、本方法はさらに、対象物から発する光を、（ほぼ排他的に）第１の波長範囲の光が第１の光像検出器へ供給され、したがって第１の画像が対象物から発する第１の波長範囲の光により（ほぼ排他的に）記録されるようにフィルタリングする工程と、対象物から発する光を、（ほぼ排他的に）第２の波長範囲の光が第２の光像検出器へ供給され、したがって第２の画像が対象物から発する第２の波長範囲の光により（ほぼ排他的に）記録されるようにフィルタリングする工程とを含む。
【００５３】
アプリケーションに依存して、光像検出器に衝突する光を第１及び第２の波長範囲の光にそれぞれ制約することが必要であり得る。この目的のため、第１の波長範囲外の波長範囲の対象物から発して第１の光像検出器へ供給される光は、例えば少なくとも１００倍又は少なくとも１０００倍だけその強度が抑制される。さらに、この目的のために、第２の波長範囲外の波長範囲の対象物から発して第２の光像検出器へ供給される光は、例えば少なくとも１００倍又は少なくとも１０００倍だけその強度が抑制される。
【００５４】
一実施形態によると、本方法はさらに、対象物特性の値を表す第３の画像を生成し表す工程を含む。さらに又は代替的に、第１のステレオスコープ１／２像及び第２のステレオスコープ１／２像を含むステレオ像を生成し表すことが可能であり、第１の１／２像は特に第１の画像との重ね合わせにおける対象物特性の値を表し、第２の１／２像は特に第２の画像との重ね合わせにおける対象物特性の値を表す。
【００５５】
本発明の別の態様は本明細書で説明される方法を行うように構成された装置（特に顕微鏡システム）に関する。
【００５６】
本発明の実施形態は添付図面を参照し以下にさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本明細書で説明される方法を行うように構成された１つの例示的顕微鏡システムを示す。
【図２】対象物の特性を判断するための方法の一実施形態を示す。
【図３】対象物内の構造の表現と第１の画像及び第２の画像における撮像後の前記構造の表現とを示す。
【図４】対象物の第１の画像の複数の画素からの抜粋を示す。
【図５】対象物が撮像される第２の画像検出器の検出面上の場所の位置への影響を示し、前記影響は対象物の高さプロファイルにより引き起こされる。
【図６】対象物の特性を判断するための方法の別の実施形態を示す。
【図７】対象物に含まれる物質の波長依存変換率を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、一実施形態による顕微鏡システム１の概略図を示す。顕微鏡システム１は、照明光５を生成するとともに、それを対象物８が配置される対象物領域７上へ向けるように構成された照明装置３を含む。
【００５９】
顕微鏡システム１は、対象物８を第１の方向から第１の光像検出器１３の検出面１４上へ撮像するように構成された顕微鏡光学ユニット１１を含む。この目的のため、顕微鏡光学ユニット１１は、顕微鏡光学ユニット１１の対物レンズ２１と顕微鏡光学ユニット１１の第１のレンズ系２５とにより生成される第１のビーム経路に２３を提供する。
【００６０】
さらに、顕微鏡光学ユニットは対象物８を第２の方向から第２の光像検出器１５の検出面１６上へ撮像するように構成される。この目的のため、顕微鏡光学ユニット１１は、顕微鏡光学ユニット１１の対物レンズ２１と第２のレンズ系２９とにより生成される第２のビーム経路２７を提供する。
【００６１】
対象物８と対物レンズ２１との間の第１のビーム経路２３の中心光線３１及び第２のビーム経路２７の中心光線３３は第１及び第２の方向を規定する。第１の方向と第２の方向との間のステレオ角３５は原理的に少なくとも１°であり、ほぼ４０°までの値を有し得る。
【００６２】
第１の光像検出器１３は、検出面１４に衝突する光の強度の空間分解分布を表す第１の画像を生成する。第２の光像検出器１５は、検出面１６に衝突する光の強度の空間分解分布を表す第２の画像を生成する。
【００６３】
第１の光像検出器１３及び第２の光像検出器１５は顕微鏡システム１のコントローラ３７へ接続される。コントローラ３７は第１の画像を表す信号を第１の光像検出器１３から受信する。さらに、コントローラ３７は第２の画像を表す信号を第２の光像検出器１５から受信する。コントローラ３７は本発明による方法の工程を行うように構成される。
【００６４】
顕微鏡システム１はさらに、コントローラ３７へ接続される表示システム３９であってコントローラ３７により生成されるモノスコープ像又はステレオスコープ像を表すように構成される表示システム３９を含む。
【００６５】
顕微鏡システム１はさらに、第１のビーム経路２３内に配置されるとともに、ほぼ第１の波長範囲の光だけを透過する第１の光学フィルタ４１を含む。顕微鏡システム１はさらに、第２のビーム経路２７内に配置されるとともに、ほぼ第２の波長範囲の光だけを透過する第２の光学フィルタ４３を含む。
【００６６】
この結果、第１の画像はほぼ第１の波長範囲の光だけにより記録され、第２の画像はほぼ第２の波長範囲の光だけにより記録される。
【００６７】
顕微鏡システム１はさらに、第１のカラー画像検出器４５及び第１のビームスプリッタ４７を含む。第１のビームスプリッタ４７は、第１のビーム経路２３の一部を第１のカラー画像検出器４５上へ向けるために第１のビーム経路２３内に配置される。したがって、顕微鏡光学ユニット１１は、対象物８を、対象物８のカラー画像を記録するように構成された第１のカラー画像検出器４５上へ撮像する。第１のカラー画像検出器４５はコントローラ３７へ接続され、コントローラ３７は第１のカラー画像検出器４５により記録された画像を表す信号を第１のカラー画像検出器４５から受信する。
【００６８】
顕微鏡システム１はさらに、第２のカラー画像検出器４９及び第２のビームスプリッタ５１を含む。第２のビームスプリッタ５１は、第２のビーム経路２７の一部を第２のカラー画像検出器４９上へ向けるために第２のビーム経路２７内に配置される。したがって、顕微鏡光学ユニット１１は対象物８を第２のカラー画像検出器４９上へ撮像する。カラー画像検出器４９は対象物８のカラー画像を記録するように構成される。第２のカラー画像検出器４９はコントローラ３７へ接続され、コントローラ３７は、第２のカラー画像検出器４９により記録された画像を表す信号を第２のカラー画像検出器４９から受信する。
【００６９】
図２は、対象物８の特性を判断するための方法の概略図を示す。
【００７０】
工程Ｓ１は対象物８の第１の画像を第１の方向から記録する工程を含む。これは、例えば、顕微鏡光学ユニット１１により第１の光像検出器１３の検出面１４上へ撮像される対象物８から発する第１の波長範囲の光により行われる。
【００７１】
その後又は同時に、工程Ｓ２に従って、対象物８の第２の画像が第２の方向から記録される。これは、例えば、顕微鏡光学ユニット１１により第２の光像検出器１５の検出面１６上へ撮像される対象物８から発する第２の波長範囲の光により行われる。
【００７２】
工程Ｓ３は、対象物８の複数の場所の各場所の第１の画像内の第１の位置及び第２の画像内の第２の位置を判断する工程を含み、第１及び第２の位置は対象物の複数の場所の同じ場所を表す。いずれの場合も対象物の同じ場所を表す第１の画像内の第１の位置及び第２の画像内の第２の位置は対応位置と呼ばれる。工程Ｓ３はコントローラ３７により行われる。
【００７３】
対応位置を判断するための１つの例示的方法が図３を参照してより詳細に説明される。図３は、第１の画像と第２の画像内の対応位置を判断する方法を解明するために役立つ。図３は３つの図表６１、６３及び６５を含む。図表６１は、図１に示すｚ軸に対して垂直に配向されるｘ−ｙ面内の対象物８からの抜粋を示す。説明目的のために、抜粋は対象物８の２つの構造６７を含む。
【００７４】
図表６３は第１の画像Ｂ１を示し、図表６５は第２の画像Ｂ２を示す。第１の画像Ｂ１及び第２の画像Ｂ２はそれぞれ、破線により識別される四角として表される複数の画素で構成される。第１の画像Ｂ１の画素は個々の座標ｉ及びｊによりインデックスを付けられ、第２の画像Ｂ２の画素は個々の座標ｋ及びｌによりインデックスを付けられる。第１の画像Ｂ１及び第２の画像Ｂ２は対象物８に対して異なる方向から記録されたので、第１の画像Ｂ１及び第２の画像Ｂ２は対象物８を異なる観点から示す。異なる観点からの２つの画像の記録は、第１の画像Ｂ１と第２の画像Ｂ２とが合同でない第１の理由であり、これは、第１の画像と第２の画像とが構造６７を異なる場所に含むということにより図３に示される。第１の画像Ｂ１と第２の画像Ｂ２とが概して合同でない別の理由は、顕微鏡光学ユニット１１と光像検出器１３、１５とが互いに位置合わせされる精度の限界である。図４に関連して後で説明する別の理由は対象物８の高さプロファイルである。これらの様々な理由は、図表６１に図示される対象物８の場所Ａが顕微鏡光学ユニット１１により第１の画像Ｂ１内の第１の位置Ｂ１−Ａ上へ撮像され、第２の画像Ｂ２内の第２の位置Ｂ２−Ａ上へ撮像されるという影響を有する。したがって、位置Ｂ１−Ａを含む画像Ｂ１内の画素の座標ｉ、ｊは、位置Ｂ２−Ａを含む第２の画像Ｂ２の画素の座標ｋ、ｌとは異なる。第１の位置Ｂ１−Ａ及び第２の位置Ｂ２−Ａはいずれの場合も対象物８の場所Ａを表す対応位置である。
【００７５】
図２に示す工程Ｓ３は、対象物８の複数の場所の第１の画像Ｂ１及び第２の画像Ｂ２内の対応位置を判断する工程を含む。これは、例えば対象物８の構造６７のうちの少なくとも１つの構造の形状／形式をこのようにして解析して対応位置を判断する方法により実現される。一例として、構造６７の形状／形式は第１の画像Ｂ１及び第２の画像Ｂ２において解析され、対応位置は相関により判断される。第１の画像Ｂ１及び第２の画像Ｂ２はこの目的のために使用され得る。しかし、その代わりに、第１及び第２の方向から記録される他の画像であって、その第１の画像及び第２の画像へ割り当てがそれぞれ知らされる又は判断される他の画像を使用することも可能である。
【００７６】
一例として、対象物８のそれぞれのカラー画像は図１に示すカラー画像検出器４５及び４９により記録され、これらの２つのカラー画像は対応位置を判断するために使用される。このための前提条件は、第１のカラー画像検出器４５により記録される画像と第１の光像検出器１３により記録される第１の画像との間の対応位置を示す割り当てが知られていることと、第２のカラー画像検出器４９により記録される画像と第２の光像検出器１５により記録される第２の画像との間の対応位置を示す別の割り当てが知られていることとである。
【００７７】
しかし、第１のカラー画像検出器４５により記録される画像と第１の画像との間の割り当ての判断は、これらの画像が対象物８に対して同じビーム経路から又は同じ方向から記録されるので比較的簡単である。第２のカラー画像検出器４９により記録される画像と第２の画像との間の割り当ての判断は、これらの画像もまた対象物８に対して同じビーム経路から又は同じ方向から記録されるので同様に比較的簡単である。
【００７８】
もう一度図２を参照すると、本方法は、第１の画像及び第２の画像並びに対応位置に基づき対象物８の特性の空間分解分布を判断することに関与する工程Ｓ４を含む。これは、対象物特性の値が対象物の複数の場所に関して判断されるということを意味し、対象物８の複数の場所のうちの１つの場所へ割り当てられる値は、第１の画像内の第１の位置（前記場所を表す）における強度値と第２の画像内の第２の位置（前記場所を表す）における強度値とを使用して計算される。これは図３を参照してさらに詳細に説明される。
【００７９】
工程Ｓ４において、対象物特性の値は、例えば場所Ａの対象物８の複数の場所に関して計算される。場所Ａへ割り当てられる対象物特性の値は、第１の位置Ｂ１−Ａにおける第１の画像Ｂ１の強度値を使用して計算される。この値はさらに、第２の位置Ｂ２−Ａにおける第２の画像Ｂ２の強度値に基づき計算される。したがって、対応位置における第１の画像及び第２の画像の強度値は、対応位置により表される対象物８の場所の対象物特性の値を判断するために使用される。
【００８０】
第１の画像内の第１の位置における強度値は、第１の位置を含む第１の画像の画素の強度値に基づき判断される。さらに又は代替的に、第１の画像内の第１の位置における強度値は、第１の位置を含む第１の画像の画素に隣接する第１の画像の画素の少なくとも１つの強度値に基づき判断され得る。これについて図４を参照して説明する。
【００８１】
図４は第１の画像Ｂ１の複数の画素のうちの９つの画素７１〜７９を示す。強度値が判断されるようにされた例示的第１の位置Ｂ１−Ａが画素７１内の十字記号により表される。画素７１は第１の位置Ｂ１−Ａを含む。したがって、画素７１の強度値は第１の位置Ｂ１−Ａの強度値として判断され得る。画素７２〜７９は第１の位置Ｂ１−Ａを含む画素７１に直接隣接する。したがって、画素７２〜７９の強度値は同様に、第１の位置Ｂ１−Ａの強度値を判断するために使用され得る。一例として、第１の位置Ｂ１−Ａの強度値は画素７１〜７９の個々に重み付けされた強度値の線形結合として判断される。第２の画像Ｂ２内の第２の位置Ｂ２−Ａにおける強度値もまた類似したやり方で判断され得、前記第２の位置Ｂ２−Ａは（第１の位置Ｂ１−Ａのように）対象物８の同じ場所Ａを表する。
【００８２】
もう一度図２を参照すると、工程Ｓ４において計算された対象物特性の空間分解分布が工程Ｓ５において表される。一例として、コントローラ３７は、対象物特性の計算値（すなわち対象物特性の空間分解分布）を表す第３の画像を生成する。次に、このモノスコープ像は表示システム３９により表される。対象物特性の空間分解分布は対象物の画像（特にカラー画像）との重ね合わせで表され得る。
【００８３】
さらに又は代替的に、コントローラ３７は、第１のステレオスコープ１／２像及び第２のステレオスコープ１／２像を有するステレオ像を生成し得、第１の１／２像は、特に第１の画像との重ね合わせにおける対象物特性の値を表し、第２の１／２像は特に第２の画像との重ね合わせにおける対象物特性の値を表す。次に、ステレオ像は表示システム３９により表され得る。
【００８４】
本方法の別の実施形態が図５及び図６を参照して説明される。この実施形態は、図２を参照して上に説明された実施形態に可能な最大限度まで対応する。実質的に、逸脱する特徴だけが以下に説明される。
【００８５】
図５は、図１に示す顕微鏡システム１の一部分、主として対物レンズ２１、第１のレンズ系２５、第２のレンズ系２９、第１の光像検出器１３及び第２の光像検出器１５を示す。対象物８はプロファイルで（すなわちｘ−ｚ面における対象物８の断面で）示される。対象物８は、ｘ方向に応じて変動するｚ方向（高さプロファイル８０）に沿った広がりを有する。この場合、ｚ方向は対象物の高さ方向に対応し、ｘ方向は（及び、ｘ−ｚ面に垂直に配向されたｙ方向も）高さ方向に対し垂直に配向された横断方向に対応する。
【００８６】
顕微鏡光学ユニット１１は、ビーム経路２３を介し第１の光像検出器１３の検出面１４上の場所８１上へ対象物８の場所Ａを撮像する。顕微鏡光学ユニット１１は追加的に、第２のビーム経路２７を介し第２の光像検出器１５の検出面１６上の場所８３上へ場所Ａを撮像する。
【００８７】
対象物８の別の場所Ｎは、顕微鏡光学ユニット１１により第１のビーム経路２３を介し第１の光像検出器１３の検出面１４上の場所８５上へ撮像される。場所Ｎは追加的に、顕微鏡光学ユニット１１により第２のビーム経路２７を介し第２の光像検出器１５の検出面１６上の場所８７上へ撮像される。
【００８８】
場所８１と８５との間の距離は場所８３と８７との間の距離より大きい。これは、対象物８の高さプロファイル８０は対象物の場所が撮像される光像検出器の検出面上の場所に影響を及ぼす、という事実を示す。したがって、いずれの場合も対象物の同じ場所を表す第１の画像内の第１の位置及び第２の画像内の第２の位置もまた対象物の高さプロファイルに依存する。
【００８９】
顕微鏡光学ユニット１１の撮像特性の知識を所与として、対象物８の高さプロファイル８０を使用することにより、第１の画像と第２の画像内の対応位置がコントローラ３７により計算され得る。
【００９０】
図６は、この実施形態による方法の図式的概要を示す。工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４及びＳ５は図２を参照して説明した工程に対応する。図２を参照して説明した実施形態と比較すると、この実施形態による方法は別の工程Ｓ６と工程Ｓ３に対して修正された工程Ｓ７とを含む。
【００９１】
工程Ｓ７の前に行われる工程Ｓ６は対象物８の高さプロファイル８０を判断する工程を含む。高さプロファイル８０は、様々な方法により（例えばステレオスコープにより）判断され得る。代替的に、特定の高さプロファイルセンサが、例えばこのセンサにより発射されるとともに、対象物８おける反射後にセンサにより受信される信号の飛行時間測定（三角測量）などに基づき使用され得る。
【００９２】
工程Ｓ４の前に行われる工程Ｓ７は、図２を参照して説明した実施形態の工程Ｓ３と同様に、第１の画像と第２の画像内の対応位置を判断する工程を含み、工程Ｓ３とは対照的に、対応位置の判断は、工程Ｓ６において判断された高さプロファイル８０に基づき行われる。したがって、いずれの場合も対象物の複数の場所の同じ場所を表す第１の画像内の第１の位置及び第２の画像内の第２の位置は、高さプロファイル８０に基づき判断される。顕微鏡光学ユニット１１の撮像特性がさらに、この判断中に考慮され得る。
【００９３】
図３に関連して説明した工程Ｓ３に従って第１の画像及び第２の画像内の対応位置を判断するための方法とは対照的に、工程Ｓ７による対応位置の判断のために、対象物８が高コントラスト構造（図３の構造６７を参照）を有する必要は無い。
【００９４】
上記方法は対象物の様々な特性を判断するために使用され得る。いくつかの応用例が以下に説明される。
【００９５】
一実施形態によると、対象物内に存在する物質の濃度を判断するための方法が使用される。この目的のため、対象物は、対象物から発する光が第１の波長範囲の光及び第２の波長範囲の光を含むように照明光に晒される。
【００９６】
図７は、照明光と対象物から発する光との波長依存変換率を示す。曲線９１は対象物８内に存在する第１の物質の変換率を規定し、曲線９３は対象物内に存在する第２の物質の変換率を規定する。２つの物質の波長依存変換率（曲線９１、９３）は互いに異なる。
【００９７】
第１の波長範囲９５及び第２の波長範囲９７は一般的には２つの異なる波長範囲である。特に、第１の波長範囲９５及び第２の波長範囲９７はせいぜい部分的に重畳し得る又はそうでなければ重畳しない。図７に示す例では、２つの波長範囲は重畳しない。
【００９８】
対象物上へ向けられた照明光は、曲線９１及び９３に従って、対象物８に含まれる２つの物質により変換され、したがって、対象物８から発する光に寄与する。したがって、対象物８から発する光は第１の波長範囲９５の光及び第２の波長範囲９７の光を含む。
【００９９】
照明光の波長依存強度分布、記録された第１の画像、記録された第２の画像、並びに第１の画像及び第２の画像内の対応位置の対象物８に含まれる物質の変換率（曲線９１及び９３）の知識により、対象物に含まれる物質の濃度の空間分解分布を計算することが可能である。計算に関する詳細は、例えばその本開示が参照により本明細書に援用される（特許文献１）及び（特許文献２）から収集され得る。
【符号の説明】
【０１００】
１  顕微鏡システム
３  照明装置
５  照明光
７  対象物領域
８  対象物
１１  顕微鏡光学ユニット
１３  第１の光像検出器
１４、１６  検出面
１５  第２の光像検出器
２１  対物レンズ
２３  第１のビーム経路
２５  第１のレンズ系
２７  第２のビーム経路
２９  第２のレンズ系
３１、３３  中心光線
３５  ステレオ角
３７  コントローラ
３９  表示システム
４１  第１の光学フィルタ
４３  第２の光学フィルタ
４５  第１のカラー画像検出器
４７  第１のビームスプリッタ
４９  第２のカラー画像検出器
５１  第２のビームスプリッタ
６１、６３、６５  図表
６７  構造
７１〜７９  画素
８０  高さプロファイル
８１、８３、８５、８７、Ａ、Ｎ  場所
９５  第１の波長範囲
９７  第２の波長範囲
Ｂ１  第１の画像
Ｂ１−Ａ  第１の位置
Ｂ２  第２の画像
Ｂ２−Ａ  第２の位置
Ｓ１〜Ｓ７  工程
【図１】
2020076743.tif 000003
【図２】
2020076743.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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