通過(guò)包含激光掃描顯微鏡的測(cè)量裝置測(cè)量三維樣品的方法及該測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行樣品的三維測(cè)量的方法，其特征在于：為該測(cè)量系統(tǒng)提供三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置；利用該三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置產(chǎn)生測(cè)量空間的三維虛擬空間；允許在虛擬空間中選擇操作；在測(cè)量空間和虛擬空間之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接，使得在虛擬空間中選擇的操作在測(cè)量空間中進(jìn)行，以及在測(cè)量空間中測(cè)量的數(shù)據(jù)在虛擬空間中顯示。本發(fā)明還涉及一種對(duì)樣品進(jìn)行三維測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡，其特征在于：還包含顯示測(cè)量空間的三維虛擬空間的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置，以及在激光掃描顯微鏡和三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接。
【專利說(shuō)明】通過(guò)包含激光掃描顯微鏡的測(cè)量裝置測(cè)量三維樣品的方法及該測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行樣品的三維測(cè)量的方法。本發(fā)明還涉及這種測(cè)量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平，現(xiàn)存許多三維成像裝置(CT，MRI，超聲波，多種激光掃描方法，例如共焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、三維雙光子顯微鏡、旋轉(zhuǎn)盤共焦顯微鏡、原子力顯微鏡)。這些裝置通常連接到常規(guī)計(jì)算機(jī)構(gòu)造，即，由測(cè)量產(chǎn)生的三維(3D)信息作為二維(2D)投影顯示在監(jiān)視器上。醫(yī)學(xué)上，信息的生物學(xué)應(yīng)用快速感知和快速?zèng)Q策較重要，因?yàn)樯飿悠吠ǔ＞哂卸痰膲勖蛘邷y(cè)量的現(xiàn)象可僅在有限時(shí)間周期內(nèi)觀察到。在這種樣品的情況下，客觀事實(shí)是:經(jīng)常通過(guò)執(zhí)行外科手術(shù)交互或?qū)嶒?yàn)而改變檢查樣品。在一些實(shí)例中，使用立體顯示以增強(qiáng)對(duì)所獲數(shù)據(jù)的觀察，然而，觀察與對(duì)樣品進(jìn)行的測(cè)量和物理交互時(shí)間上是分開的。
[0003]生物樣品的三維測(cè)量可由三維(3D)激光掃描顯微鏡執(zhí)行，其通過(guò)逐點(diǎn)掃描樣品來(lái)實(shí)施測(cè)量。3D激光掃描技術(shù)在分析生物樣品，尤其在成像三維生物結(jié)構(gòu)和追蹤這種結(jié)構(gòu)不同時(shí)間量程上的變換方面非常重要。
[0004]通常使用的3D激光掃描顯微鏡為共焦顯微鏡或雙光子顯微鏡。在共焦顯微鏡技術(shù)中，小孔布置在檢測(cè)器之前以濾除由顯微鏡物鏡的焦平面之外的任何其它平面反射的光。因此，可成像位于樣品(例如，生物樣本)中不同深度的平面。
[0005]雙光子激光掃描顯微鏡使用較低能量的激光光，其中一量子事件中需要兩個(gè)光子激發(fā)熒光團(tuán)(flourophore)，導(dǎo)致熒光光子的發(fā)射，其然后由檢測(cè)器檢測(cè)。接近同時(shí)吸收兩個(gè)光子的可能性極低，需要高通量的激發(fā)光子，因此雙光子激發(fā)實(shí)際上僅在激光束的焦斑(即，通常具有約300nm x300nm xlOOOnm的尺寸的小橢圓體體積)中發(fā)生。通常,飛秒脈沖激光用于提供雙光子激發(fā)所需的光子通量，同時(shí)保持平均激光束強(qiáng)度足夠低。
[0006]當(dāng)應(yīng)用上述技術(shù)之一時(shí)，3D掃描可通過(guò)例如由步進(jìn)馬達(dá)移動(dòng)樣品臺(tái)來(lái)執(zhí)行，然而，這在使用浸沒(méi)樣本室或在用微電極在生物樣本上執(zhí)行電記錄時(shí)難以實(shí)施。因此，在分析生物樣本的情況下，通常優(yōu)選移動(dòng)激光束的焦斑而不是移動(dòng)樣本。這可通過(guò)偏轉(zhuǎn)激光束以掃描焦平面(XY平面)的不同點(diǎn)以及通過(guò)由例如壓電定位器沿物鏡的光軸(Z軸)移動(dòng)物鏡以改變焦平面的深度來(lái)實(shí)現(xiàn)。存在幾個(gè)已知技術(shù)用于在激光束進(jìn)入物鏡之前例如通過(guò)偏轉(zhuǎn)安裝在檢流計(jì)掃描儀上的反射鏡或通過(guò)聲光偏轉(zhuǎn)器來(lái)偏轉(zhuǎn)激光束。
[0007]另一可能性在于使用所謂的全息顯微術(shù)，其中期望的二維或三維掃描效果通過(guò)使用空間光調(diào)制器(SLM)實(shí)現(xiàn)(Volodymyr Nikolenko, Brendon 0.Watson, RobertoArayaj Alan Woodruff, Darcy S.Peterka and Rafael Yuste，2008，F(xiàn)rontiers in NeuronalCircuits)?？膳c先前系統(tǒng)結(jié)合使用的用于執(zhí)行3D掃描的新技術(shù)是所謂的時(shí)空復(fù)用顯微鏡，即，空間脈沖分離(Adrian Cheng, J Tiago Gonsalves, Peyman Golshanij KatsushiArisakaj Carlos Portera-Cai 11 iau, 2011，Nature Methods)。在該方法中，單個(gè)激光脈沖由分束器分為多于一個(gè)的部分，每一個(gè)子脈沖以不同的時(shí)間延遲聚焦在不同的平面，因?yàn)槊恳粋€(gè)子脈沖穿過(guò)將子脈沖成像至不同焦平面的不同成像系統(tǒng)。為了空間掃描，時(shí)間順序上沖擊的子脈沖由快速光子計(jì)數(shù)檢測(cè)器分開。
[0008]檢流計(jì)掃描儀和聲光偏轉(zhuǎn)器是極快的裝置，因此移動(dòng)焦斑至期望的XY平面位置以及在該位置通過(guò)檢測(cè)器獲得測(cè)量數(shù)據(jù)可在少于I μ S內(nèi)進(jìn)行。然而，由于顯微鏡物鏡的遲鈍，Z定位耗費(fèi)實(shí)質(zhì)上更多的時(shí)間，致使3D掃描為漫長(zhǎng)的操作。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域通常接受的信號(hào)噪聲比，且假設(shè)平均物鏡和平均樣品大小，測(cè)量可花費(fèi)許多分鐘(例如，以優(yōu)選具有大于光學(xué)分辨率的分辨率的雙光子顯微鏡掃描512 X512 X 200個(gè)像素的體積，測(cè)量可花費(fèi)5-20分鐘)。然而，在生物樣品中發(fā)生的快速生理反應(yīng)為ms量級(jí)(例如，動(dòng)作電位，突觸信號(hào)傳輸)。掃描顯微鏡的測(cè)量時(shí)間可通過(guò)僅沿相關(guān)區(qū)域、曲線、點(diǎn)測(cè)量而省略樣品的其它部分而減少。這種技術(shù)例如公開在W02010/007452中。然而，該技術(shù)與相似技術(shù)的應(yīng)用首先需要空間選擇3D樣品的一部分。
[0010]從現(xiàn)有技術(shù)(參見(jiàn)，Katonaet al.:Roller Coaster Scaning revealsspontaneous triggering of dendiritc spikes in CAl interneurons.PNASj Februaryl,2011, vol.108, n0.5)已知一種技術(shù)，其中，在垂直于激光掃描顯微鏡的光軸的平面中掃描樣品，2D部分依次顯示給用戶，其模擬沿著光軸的向前或向后運(yùn)動(dòng)。用戶必須選擇2D部分上要測(cè)量的構(gòu)造(區(qū)域、曲線、點(diǎn))。
[0011]已知方法具有一些缺點(diǎn):首先，難以在具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的典型生物物體中定向其本身，如多種神經(jīng)細(xì)胞類型的情況。該問(wèn)題尤其在物體垂直于掃描平面時(shí)以及在物體彼此鄰近時(shí)出現(xiàn)，在該情況中，難以追蹤連續(xù)物體并區(qū)分相鄰平面之間的分離物體(參見(jiàn)，例如，電子顯微鏡重建程序)。該情形在質(zhì)量差、信號(hào)噪聲比低的圖像需要分析或物體的連續(xù)性和不同必須在這種圖像中確定時(shí)進(jìn)一步惡化。
[0012]另一缺點(diǎn)在于，因?yàn)闃悠返木植坑谰米兓恢枚３](méi)有足夠的時(shí)間觀察2D部分。例如，如果用戶在3D中預(yù)選擇理想上所需的幾百個(gè)測(cè)量點(diǎn)，則該工藝將需要長(zhǎng)時(shí)間，使得樣品甚至在完成選擇之前便失去其原始位置以致在開始時(shí)選擇的點(diǎn)不再在正確位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種使用激光掃描顯微鏡分析三維樣品的方法和測(cè)量系統(tǒng)，其克服了現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題。
[0014]已認(rèn)識(shí)到，如果激光掃描顯微鏡(或其它物理操作裝置)的測(cè)量空間由三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置顯示，并且實(shí)時(shí)連接提供在測(cè)量空間與三維虛擬空間之間，則上述缺點(diǎn)可得到克月艮，因?yàn)槿S觀察對(duì)于進(jìn)行測(cè)量的用戶而言更自然，甚至具有較低信號(hào)噪聲比的質(zhì)量更差的圖像也可更好地解譯，并且連續(xù)性和不同可更易于確定。
[0015]因此，本發(fā)明的目的通過(guò)以具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行樣品的三維測(cè)量的方法實(shí)現(xiàn)，該方法的特征在于:
[0016]-為測(cè)量系統(tǒng)提供三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置；
[0017]-利用三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置產(chǎn)生測(cè)量空間的三維虛擬空間；
[0018]-允許在虛擬空間中選擇操作；
[0019]-在測(cè)量空間和虛擬空間之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接，使得在虛擬空間中選擇的操作在測(cè)量空間中進(jìn)行，以及在測(cè)量空間中測(cè)量的數(shù)據(jù)在虛擬空間中顯示。
[0020]上述目的進(jìn)一步通過(guò)提供用于樣品的三維測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該測(cè)量系統(tǒng)具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡。該測(cè)量系統(tǒng)的特征在于，包含顯示測(cè)量空間的三維虛擬空間的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置，且在激光掃描顯微鏡和三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接。
[0021]本發(fā)明的有利實(shí)施例限定在從屬權(quán)利要求中。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]從附圖和示例性實(shí)施例可知本發(fā)明的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性測(cè)量系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖2a為根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；
[0025]圖2b為根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)的又另一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；
[0026]圖2c為根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1為根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)10的示意圖。測(cè)量系統(tǒng)10具有三維測(cè)量空間12，其中安置了示意性示出的樣品14。測(cè)量空間12是物理操作可在樣品14上進(jìn)行的空間區(qū)域。在物理操作下，意圖進(jìn)行物理參數(shù)的測(cè)量以及物理相互作用。因此，測(cè)量空間12是其中可測(cè)量樣品14的物理參數(shù)或可與樣品14物理上相互作用的測(cè)量系統(tǒng)10的空間區(qū)域。在本發(fā)明的上下文中，物理參數(shù)理解為包含物理、化學(xué)、光化學(xué)、生物學(xué)等參數(shù)，其可由任意類型的測(cè)量設(shè)備測(cè)量，而物理相互作用理解為表示任何類型的物理、化學(xué)、光化學(xué)、生物學(xué)等相互作用(其主要意圖在于產(chǎn)生樣品14的物理參數(shù)的變化)，以及放置任何類型的工具或設(shè)備在樣品14中的過(guò)程。
[0028]測(cè)量系統(tǒng)10包含激光掃描顯微鏡16,為了簡(jiǎn)化,該激光掃描顯微鏡的測(cè)量空間(即，在其中可以顯微鏡測(cè)量的空間區(qū)域)沒(méi)有與測(cè)量系統(tǒng)的10的測(cè)量空間12區(qū)分開。應(yīng)注意，兩個(gè)測(cè)量空間12通常重合，因?yàn)轱@微鏡16的測(cè)量空間由測(cè)量系統(tǒng)10的測(cè)量空間12包含，另外，測(cè)量系統(tǒng)10的測(cè)量空間12通常不超過(guò)顯微鏡16的測(cè)量空間，因?yàn)槿魏纹渌鼫y(cè)量或相互作用按常規(guī)在可由顯微鏡16掃描的空間區(qū)域中進(jìn)行。此外，應(yīng)注意，測(cè)量空間12是相對(duì)于顯微鏡16的樣品臺(tái)定義的，因此可設(shè)想顯微鏡16的焦點(diǎn)通過(guò)移動(dòng)樣品臺(tái)而相對(duì)于樣品14移動(dòng)，測(cè)量空間還可關(guān)于由通過(guò)移動(dòng)樣品臺(tái)到多個(gè)位置而簡(jiǎn)單偏轉(zhuǎn)激光束所掃描的放大。
[0029]測(cè)量系統(tǒng)10還包括一些類型的三維虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)裝置18，其產(chǎn)生測(cè)量空間12的三維虛擬空間12’。從諸如立體顯示器和自動(dòng)立體顯示器的技術(shù)已知多種VR裝置18。立體顯示器的構(gòu)思在于分別為用戶11的右眼和左眼顯示右側(cè)圖像和左側(cè)圖像，人類大腦將它們感知為單個(gè)3D圖像。如果右側(cè)圖像和左側(cè)圖像沒(méi)有以分開的方式分別投射到用戶11的右眼和左眼，那么兩個(gè)圖像通常由具有不同物理特性的兩個(gè)光束(例如，藍(lán)光和紅光，正交偏振光束等)投射。在該情況下，顯示需要主動(dòng)或被動(dòng)用戶裝置Ila(通常為眼鏡)，用于分開右側(cè)和左側(cè)圖像。主動(dòng)用戶裝置Ila例如可為交替快門式眼鏡，而被動(dòng)用戶裝置Ilb例如可為偏振3D眼鏡。
[0030]自動(dòng)立體顯示器不需要任何類型的用戶裝置11a，因?yàn)樵谠撉闆r下，顯示形成為使得用戶11用右眼僅看見(jiàn)右側(cè)圖像，用左眼僅看見(jiàn)左側(cè)圖像。例如，這是視差控制顯示如何作用的。
[0031]在上述顯示的情況中，優(yōu)選使用頭部位置跟蹤，例如通過(guò)應(yīng)用W02005/116809中所公開的技術(shù)。這樣，指定給用戶11的兩眼的兩個(gè)圖像可根據(jù)用戶11的眼睛的位置而由三維顯示器成像，因此顯示的虛擬空間12’不呈現(xiàn)為扭曲的。
[0032]除了立體顯示器外，例如還可使用其它的VR裝置18，使得產(chǎn)生虛擬空間12’作為實(shí)像，其在空間上與測(cè)量空間12不同。這種顯示器例如為全息顯示器(參見(jiàn)W09834411)，以及用激光束將3D圖像投射到空氣中的3D激光投射器。
[0033]在由任意VR裝置18產(chǎn)生的虛擬空間12’中，由測(cè)量系統(tǒng)10測(cè)量的樣品14的測(cè)量點(diǎn)還由VR裝置18顯示。這可通過(guò)首先3D掃描放置在激光掃描顯微鏡16的測(cè)量空間12中的樣品14來(lái)完成。這里，物鏡允許用戶11觀察整個(gè)可僅相對(duì)較慢地被掃描的樣品14，且允許用戶11識(shí)別并選擇其中關(guān)注的區(qū)域用于執(zhí)行進(jìn)一步地測(cè)量或相互作用。VR裝置18在虛擬空間12’中顯示掃描的樣品14的虛擬圖像，S卩，VR裝置18為用戶11顯示虛擬樣品14，。
[0034]3D掃描整個(gè)樣品14可例如通過(guò)在垂直于或橫向于激光掃描顯微鏡16的光軸t的多個(gè)平面中掃描樣品14以及在虛擬空間12’中通過(guò)VR裝置18顯示掃描的平面來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0035]還可通過(guò)應(yīng)用一些投射(通常是最大強(qiáng)度投射)像霧一樣(like a fog)在虛擬空間12’中顯示掃描的樣品14的3D陣列。為了這種實(shí)時(shí)顯示，通常需要許多圖解計(jì)算，這優(yōu)選在計(jì)算機(jī)的GPU或圖形加速器中進(jìn)行。
[0036]在另一優(yōu)選實(shí)施例中，掃描的樣品14在合適的計(jì)算之后在虛擬空間12’中作為空間表面元件顯示，一個(gè)或多個(gè)模擬光源被采用以增加三維效果。
[0037]用戶11可選擇在虛擬空間12’中顯示的虛擬樣品14’上的操作。測(cè)量系統(tǒng)10優(yōu)選包含3D輸入裝置20，用于選擇操作。從現(xiàn)有技術(shù)已知這種輸入裝置20，例如，臂形式的3D定點(diǎn)設(shè)備、照相機(jī)識(shí)別姿勢(shì)控制、由紅外照相機(jī)檢測(cè)的手邊的主動(dòng)/被動(dòng)標(biāo)記器或手持裝置(例如，W02005/116809中公開的標(biāo)記器)等。掃描系統(tǒng)10可包括一個(gè)或多個(gè)3D輸入裝置20(標(biāo)記器)，應(yīng)用的標(biāo)記器可有不同類型，例如，筆、手套、球、針等。在根據(jù)本發(fā)明的掃描系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施例中，以六個(gè)自由度絕對(duì)定位的筆狀3D標(biāo)記器(參見(jiàn)W02005/116809)用作輸入裝置20。3D標(biāo)記器可在虛擬空間12’中顯示為常規(guī)光標(biāo)(cursor)。上述頭部位置跟蹤的應(yīng)用具有以下優(yōu)點(diǎn):使得可在虛擬空間12’中顯示虛擬光標(biāo)，從而與3D標(biāo)記器的實(shí)際空間位置(即，在移動(dòng)標(biāo)記器時(shí)由用戶11感知的位置)準(zhǔn)確重合。
[0038]掃描系統(tǒng)10容許測(cè)量空間12與虛擬空間12’之間的實(shí)時(shí)連接。這意味著在虛擬空間12’中選擇的操作在測(cè)量空間12中進(jìn)行，在測(cè)量空間12中測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示在虛擬空間12’中。
[0039]這種操作可為(優(yōu)選通過(guò)3D輸入裝置20)選擇虛擬空間12’中樣品14的虛像中的虛擬構(gòu)造22’，虛擬構(gòu)造22’由一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)和/或曲線和/或區(qū)域構(gòu)成，以及指揮激光掃描顯微鏡16掃描測(cè)量空間12中對(duì)應(yīng)于虛擬構(gòu)造22’的真實(shí)構(gòu)造22。為了進(jìn)行這些，測(cè)量系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)24 (通常為計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的控制程序)計(jì)算測(cè)量空間12中對(duì)應(yīng)于虛擬構(gòu)造22’的真實(shí)構(gòu)造22的坐標(biāo)，以及控制激光掃描顯微鏡16以沿著對(duì)應(yīng)于所選擇的虛擬構(gòu)造22’的真實(shí)構(gòu)造22或在其中掃描樣品14。這涉及沿著真實(shí)構(gòu)造22或在其中移動(dòng)激光掃描顯微鏡16的焦點(diǎn)，這可通過(guò)偏轉(zhuǎn)激光束及改變焦深和/或通過(guò)移動(dòng)顯微鏡16的物鏡和/或移動(dòng)樣品臺(tái)來(lái)執(zhí)行。可實(shí)行通過(guò)激光掃描顯微鏡16掃描樣品14的指定點(diǎn)或沿樣品14的指定曲線或在樣品14的指定區(qū)域中掃描，例如如W02010/007452或W02010/055362 或 W02010/055361 中所公開的。
[0040]在掃描真實(shí)構(gòu)造22期間，由顯微鏡16獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)可由VR裝置18在虛擬空間12’中實(shí)時(shí)顯示，因此，用戶11從選擇的掃描操作的執(zhí)行獲得實(shí)時(shí)反饋。
[0041]用戶還可借助3D輸入裝置20將虛擬標(biāo)記21’放置在虛擬空間12’中，利用該標(biāo)記，用戶可任意選擇操作。例如，虛擬標(biāo)記21’可因任何原因涉及測(cè)量空間12中的相應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)21的特定特性或者選擇/標(biāo)記。
[0042]優(yōu)選地，用戶11不僅僅能夠選擇要由測(cè)量系統(tǒng)10中的激光掃描顯微鏡16執(zhí)行的操作。優(yōu)選地，測(cè)量系統(tǒng)10還包含一個(gè)或多個(gè)其它物理操作裝置26，用于在測(cè)量空間12中執(zhí)行物理操作，例如執(zhí)行物理相互作用或物理參數(shù)的測(cè)量。例如，適合的操作裝置26可用于在顯微鏡12的測(cè)量空間12中應(yīng)用機(jī)械或激光操縱，或者可用于控制對(duì)樣品14的化學(xué)品或其它物質(zhì)的局部供應(yīng)/添加或在樣品14中局部釋放物質(zhì)。例如，用戶11在虛擬空間12’中選擇的操作可為選擇刺激點(diǎn)，操作裝置26可用于執(zhí)行刺激。該刺激例如可通過(guò)光學(xué)刺激實(shí)現(xiàn)，通過(guò)激起化學(xué)或電子響應(yīng)或通過(guò)注入化學(xué)試劑。
[0043]測(cè)量系統(tǒng)10的用于執(zhí)行物理相互作用的操作裝置26可為機(jī)器人外科手術(shù)裝置，例如刀、激光切除裝置、超聲波凝結(jié)器、激光凝結(jié)器、微注射器、真空吸引裝置、光纜、電刺激器等，或者要插入樣品14中的測(cè)量裝置，例如，電極、用于膜片鉗技術(shù)(patchclamptechnique)的微移液管、內(nèi)窺鏡裝置或電泳測(cè)量頭。操作裝置26可適合用于在細(xì)胞或軸突(axon)水平執(zhí)行定向的激光顯微外科手術(shù)。
[0044]操作裝置26還可用于執(zhí)行多種特定測(cè)量。特定測(cè)量通常是變窄并因此在時(shí)間上加速的3D測(cè)量工藝，并且可在較小的空間區(qū)域中，或沿著子表面或曲線，或在單個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行。例如，在膜片鉗測(cè)量的情況中，還可以以較高速度追蹤細(xì)胞的放電模式(firingpattern) 0這種測(cè)量常結(jié)合成包括應(yīng)用刺激物和分析響應(yīng)的協(xié)議。刺激物可為激起電刺激反應(yīng)的電極，或感官刺激物，離子電滲療法或物質(zhì)的局部光化學(xué)釋放，光敏蛋白質(zhì)的光刺激，或各種局部震動(dòng)。
[0045]優(yōu)選地，VR裝置18還以某一形式在虛擬空間12’中顯示操作裝置26，例如，操作裝置26的執(zhí)行物理相互作用的工具28由虛擬空間12’中的虛擬工具28’表示。還可設(shè)想操作裝置26不具有具體的相互作用工具28 (例如，在光刺激裝置的情況中)，盡管這樣，仍可確定相互作用點(diǎn)29為與樣品14相互作用的點(diǎn)，并且其可通過(guò)VR裝置18以虛擬相互作用點(diǎn)29’的形式顯示。
[0046]優(yōu)選地，用戶11還可借助3D輸入裝置選擇操作裝置26的操作，例如，可選擇虛擬構(gòu)造22’，從而沿著對(duì)應(yīng)于選擇的虛擬構(gòu)造22’的真實(shí)構(gòu)造22或在其中移動(dòng)操作裝置26的相互作用點(diǎn)29。優(yōu)選地，用戶11可借助輸入裝置20的光標(biāo)抓住虛擬工具28’或虛擬相互作用點(diǎn)29’，并可將其拖至虛擬樣品14’的期望點(diǎn)，從而指揮操作裝置26在測(cè)量空間12的相應(yīng)點(diǎn)處執(zhí)行物理操作。
[0047]優(yōu)選地，測(cè)量系統(tǒng)10的控制系統(tǒng)24還控制操作裝置26，即，控制系統(tǒng)24將虛擬空間12’中所選擇的操作作為可由操作裝置26執(zhí)行的命令傳至操作裝置26。
[0048]當(dāng)由操作裝置26執(zhí)行選擇的操作時(shí)，還可提供測(cè)量數(shù)據(jù)(例如，電極可測(cè)量細(xì)胞膜的電位)，其可由VR裝置18實(shí)時(shí)顯示在虛擬空間12’中。
[0049]如果測(cè)量系統(tǒng)10用于執(zhí)行復(fù)雜操作，則會(huì)發(fā)生測(cè)量系統(tǒng)10比用戶11解釋數(shù)據(jù)更快地提供數(shù)據(jù)。還可能的是，控制操作本身(例如，測(cè)量/外科手術(shù))需要許多決定、相互作用，其不能由單個(gè)人處理。對(duì)于這種情況，優(yōu)選的是提供用于多用戶11的測(cè)量系統(tǒng)10。這可通過(guò)使用能夠?yàn)槎鄠€(gè)用戶11提供虛擬現(xiàn)實(shí)的VR裝置18或可提供給各用戶11的分開的VR裝置18來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而顯示虛擬空間12’。后面的實(shí)施例示于圖2a中。兩個(gè)分開的VR裝置18為兩個(gè)用戶11產(chǎn)生測(cè)量空間12的兩個(gè)分開的虛擬空間12’，優(yōu)選每個(gè)用戶11可獨(dú)立地使用提供給指定VR裝置18的3D輸入裝置20選擇操作?？刂葡到y(tǒng)24優(yōu)選將在兩個(gè)虛擬空間12’中選擇的操作譯為命令，其根據(jù)選擇的操作控制激光掃描顯微鏡16和任何可選的操作裝置26的相互作用工具28。有利的是:在多用戶測(cè)量系統(tǒng)10中在用戶11之間分配顯微鏡16的控制和操作裝置26的相互作用工具28的控制。例如，在圖2a示出的實(shí)施例中，第一用戶11在第二用戶控制操作裝置26時(shí)控制激光掃描顯微鏡16。然而，還可設(shè)想的是，利用測(cè)量需要比用戶11觀察結(jié)果充分少的時(shí)間的事實(shí)，兩個(gè)用戶11分時(shí)控制相同的測(cè)量設(shè)備(顯微鏡16和操作裝置26)。例如，分時(shí)可應(yīng)用在目標(biāo)為在樣品14體積內(nèi)的大量細(xì)胞上執(zhí)行一些檢查時(shí)，在該情況下，多個(gè)用戶11可同時(shí)執(zhí)行檢查，因此分享工作。
[0050]還可設(shè)想工作分享的相反面，如圖2b所示。如果用分開的測(cè)量設(shè)備(顯微鏡16和操作裝置26)測(cè)量樣品14的不同部分或方面，則由這些提供的數(shù)據(jù)可由單個(gè)VR裝置18顯示，因此允許用戶11基于多于一個(gè)的同步信息作出決定并控制更多類型或更復(fù)雜的相互作用和操作。該技術(shù)可應(yīng)用于例如視網(wǎng)膜細(xì)胞以及處理視網(wǎng)膜圖像的頭部的相對(duì)側(cè)的視覺(jué)皮質(zhì)的同時(shí)3D測(cè)量。
[0051]一個(gè)或多個(gè)VR裝置18與顯微鏡16以及其它的一個(gè)或多個(gè)可選操作裝置26之間的連接可為通過(guò)局部或全局網(wǎng)絡(luò)的直接連接，全局網(wǎng)絡(luò)包含因特網(wǎng)。例如，在某一科學(xué)領(lǐng)域具有特殊經(jīng)驗(yàn)的用戶11可從世界的遙遠(yuǎn)位置分析樣品14或控制執(zhí)行在樣品14上的測(cè)量。在遠(yuǎn)程連接的情況下，還可允許多用戶11訪問(wèn)相同的測(cè)量系統(tǒng)10，或允許單個(gè)用戶11控制多于一個(gè)的測(cè)量系統(tǒng)10 (見(jiàn)圖2c)。
[0052]可如下使用根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)10。
[0053]用戶11將樣品放置在激光掃描顯微鏡16的測(cè)量空間12中，并利用顯微鏡16對(duì)樣品14進(jìn)行3D掃描。這例如可通過(guò)沿著垂直于光軸t的多個(gè)平面掃描樣品14來(lái)執(zhí)行。在此之后，VR裝置18以虛擬樣品14’的形式在虛擬空間12’中顯示掃描的樣品14。用戶11可優(yōu)選借助于可為3D標(biāo)記器形式的輸入裝置20操縱虛擬空間12’中的虛擬樣品14’。例如，用戶11可抓住虛擬樣品14’，空間旋轉(zhuǎn)它，移動(dòng)它，放大它或減小其尺寸，選擇要由顯微鏡16或可選地由屬于測(cè)量系統(tǒng)10的其它操作裝置26實(shí)行的虛擬樣品14’上的操作。對(duì)于要由顯微鏡16實(shí)行的操作，用戶11優(yōu)選借助于3D標(biāo)記器選擇由一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)和/或曲線和/或區(qū)域構(gòu)成的虛擬構(gòu)造22’。測(cè)量系統(tǒng)10計(jì)算測(cè)量空間12中對(duì)應(yīng)的真實(shí)構(gòu)造22的坐標(biāo)，并且基于計(jì)算的坐標(biāo)，控制系統(tǒng)24控制激光掃描顯微鏡16以沿著對(duì)應(yīng)于選擇的虛擬構(gòu)造22’的真實(shí)構(gòu)造22或在其中掃描樣品14。測(cè)量的數(shù)據(jù)可由測(cè)量系統(tǒng)10的VR裝置18實(shí)時(shí)顯示在虛擬空間12’中，基于此，用戶11甚至可在測(cè)量期間進(jìn)行干預(yù)。因此，在測(cè)量空間12與虛擬空間12’之間有實(shí)時(shí)連接。用戶11優(yōu)選不僅在虛擬空間12’中控制激光掃描顯微鏡16，而且控制如前所述的屬于測(cè)量系統(tǒng)10的其它物理操作裝置26?？刂葡到y(tǒng)24提供為在測(cè)量空間12中由操作裝置26實(shí)行在虛擬空間12’中選擇的操作，同時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)10的VR裝置18顯示在測(cè)量空間12中由操作裝置26和/或激光掃描顯微鏡16測(cè)量的數(shù)據(jù)。因此，在該情況中，測(cè)量空間12與虛擬空間12’之間也有實(shí)時(shí)連接，因此用戶11甚至可在執(zhí)行選擇的操作期間進(jìn)行實(shí)時(shí)干預(yù)，并可更改測(cè)量或選擇進(jìn)一步的測(cè)量。
[0054]在優(yōu)選實(shí)施例中，測(cè)量系統(tǒng)10以一個(gè)或多個(gè)頻率同時(shí)(在同一時(shí)間)或接近同時(shí)運(yùn)行。在該情況中，測(cè)量(雙光子突光強(qiáng)度、突光壽命、傳輸信號(hào)、二次諧波發(fā)生(SHG)信號(hào)、偏振信號(hào)等)可以一個(gè)或多個(gè)頻率進(jìn)行，同時(shí)物理操作(分子的光化活化、光激發(fā)的化學(xué)物質(zhì)或生物物質(zhì)、蛋白質(zhì)的光活化、切除等)以一個(gè)或多個(gè)不同頻率同時(shí)或接近同時(shí)進(jìn)行。由于應(yīng)用不同的頻率，同時(shí)物理操作和測(cè)量不會(huì)互相干擾，可在3D虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中跟蹤并顯示二者。
[0055]在3D虛擬現(xiàn)實(shí)中顯示測(cè)量和其它物理操作極大地增強(qiáng)了控制激光掃描顯微鏡16和其它物理操作裝置26的有效性，因?yàn)橛脩?1可容易且自然地感知呈現(xiàn)給用戶11的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境形式的虛擬空間12’的概要或很放大的信息，因此用戶11可執(zhí)行3D操作必需的3D選擇，以及以自然的方式進(jìn)行對(duì)其的控制。由根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)10和方法幫助完成的最重要任務(wù)是:
[0056]-3D數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的觀察和理解；
[0057]-樣品14和/或視點(diǎn)的取向以及導(dǎo)航；
[0058]-測(cè)量構(gòu)造(平面、曲線、體積)的選擇以及在其中設(shè)定多種參數(shù)；
[0059]-控制特定高速測(cè)量算法(參見(jiàn)，例如W02010/055361、W02010/007452)以及為此目的在樣品14的測(cè)量平面12中執(zhí)行選擇；
[0060]-通過(guò)其它操作裝置26選擇和控制其它操作；
[0061]-在虛擬空間12’中示出位置特定測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0062]-檢查相互作用的效果。
[0063]本發(fā)明允許通過(guò)在相應(yīng)虛擬空間12’中運(yùn)行的合適3D輸入裝置20 (標(biāo)記器)實(shí)時(shí)選擇測(cè)量空間12中測(cè)量的精確空間位置，以及允許其連續(xù)變化。因此，激光掃描顯微鏡16需要僅反復(fù)掃描充分較小的體積，因?yàn)闇y(cè)量限制在對(duì)應(yīng)于手動(dòng)選擇的虛擬構(gòu)造22’的真實(shí)構(gòu)造22中。該方法允許以比每次掃描整個(gè)樣品14更高的速度執(zhí)行檢查。用戶11甚至可接著借助于測(cè)量系統(tǒng)10移動(dòng)物體(例如，跟隨沿著神經(jīng)細(xì)胞的軸突傳輸?shù)膸в袠?biāo)簽的粒子的軌跡)。
[0064]在進(jìn)行特殊測(cè)量或通過(guò)操作裝置26如上所述執(zhí)行相互作用時(shí)，精確的3D取向在臨床應(yīng)用和科學(xué)研究中至關(guān)重要。
[0065]本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于:在虛擬空間12’中顯示物體(例如，在神經(jīng)細(xì)胞的情況中)類似于后解剖重建(post anatomic reconstruct1n)但實(shí)時(shí)增強(qiáng)了方案(formula)的解譯，因此例如在神經(jīng)細(xì)胞的情況中幫助識(shí)別從測(cè)量的觀點(diǎn)來(lái)看是重要的軸突、樹突、樹突段或軸突段。虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境(VR環(huán)境)還提供快速且自然的方式來(lái)選擇要測(cè)量的結(jié)構(gòu)，例如，可顯示要測(cè)量的軸突以及經(jīng)由VR裝置18的3D輸入裝置20快速設(shè)定3D中的各種測(cè)量特性。通過(guò)沿著選擇的虛擬構(gòu)造22’更新僅3D圖像點(diǎn)，可選擇并設(shè)定3D中的合適測(cè)量協(xié)議，即，限定在哪測(cè)量以及測(cè)量多久。除了控制顯微鏡16的測(cè)量，還可經(jīng)由測(cè)量系統(tǒng)10控制在測(cè)量空間12中由顯微鏡16執(zhí)行的光化學(xué)刺激、機(jī)械的激光操縱，以及多種化學(xué)復(fù)合物和物質(zhì)的局部附加(注入)。反應(yīng)、測(cè)量點(diǎn)、曲線、區(qū)域(即，由用戶11選擇的真實(shí)構(gòu)造22)可以以位置特定方式顯示在虛擬空間12’中(例如，通過(guò)在與測(cè)量點(diǎn)鏈接的3D標(biāo)志上顯示2D瞬態(tài)，或者通過(guò)應(yīng)用顏色編碼顯示測(cè)量的真實(shí)構(gòu)造22的活動(dòng)圖)，因此可更好地圖解結(jié)果的空間性。
[0066]應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在不脫離由所附權(quán)利要求確定的保護(hù)范圍的情況下，上述實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種采用具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡的測(cè)量系統(tǒng)的樣品的三維測(cè)量方法，其特征在于: -為所述測(cè)量系統(tǒng)提供三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置； -利用所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置產(chǎn)生所述測(cè)量空間的三維虛擬空間； -允許在所述虛擬空間中選擇操作； -在所述測(cè)量空間和所述虛擬空間之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接，使得在所述虛擬空間中選擇的操作在測(cè)量空間中進(jìn)行，以及在所述測(cè)量空間中測(cè)量的數(shù)據(jù)在所述虛擬空間中顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于: -以三維掃描放置在所述激光掃描顯微鏡的測(cè)量空間中的樣品或部分樣品； -在所述虛擬空間中顯示所掃描的樣品； -允許選擇虛擬構(gòu)造，該虛擬構(gòu)造至少包含點(diǎn)和/或曲線和/或區(qū)域； -計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述虛擬構(gòu)造的所述測(cè)量空間的坐標(biāo)； -基于所述測(cè)量空間的坐標(biāo)，控制所述激光掃描顯微鏡，從而根據(jù)所述虛擬構(gòu)造掃描所述樣品，且在掃描期間執(zhí)行測(cè)量和/或與所述樣品的相互作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于:所述虛擬構(gòu)造為由點(diǎn)以三維構(gòu)成的準(zhǔn)連續(xù)曲線或在限定點(diǎn)的內(nèi)插曲線，且包含以下步驟: 在所述虛擬空間中移動(dòng)所述曲線的點(diǎn)或所述內(nèi)插曲線的限定點(diǎn)；以及根據(jù)所述位移更改所述測(cè)量空間中的所述測(cè)量坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述虛擬空間為由點(diǎn)以三維構(gòu)成的準(zhǔn)連續(xù)曲線或在限定點(diǎn)的內(nèi)插曲線，且包含以下步驟: 控制影響所述曲線的點(diǎn)或所述內(nèi)插曲線的限定點(diǎn)的函數(shù)和/或算法；顯示這些；以及相應(yīng)地更改所述測(cè)量空間中的所述測(cè)量坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于， -在所述樣品的三維掃描期間，在多個(gè)平面中掃描所述樣品，所述多個(gè)平面垂直于或橫向于所述激光掃描顯微鏡的光軸，以及 -在所述虛擬空間中顯示掃描的平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在所述虛擬空間中將所述掃描的樣品或其部分顯示為空間霧。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在所述虛擬空間中將所述掃描的樣品或其部分顯示為空間表面元件，以及使用一個(gè)或多個(gè)模擬光源來(lái)增強(qiáng)三維效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于， -為所述測(cè)量系統(tǒng)提供操作裝置，該操作裝置用于進(jìn)行物理操作，該操作裝置能與測(cè)量激光束符合， -在所述虛擬空間中為所述測(cè)量空間的所述操作裝置選擇操作， -利用所述測(cè)量空間中的所述操作裝置執(zhí)行在所述虛擬空間中選擇的所述操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述物理操作是物理相互作用或物理參數(shù)的測(cè)量，用于實(shí)行所述物理操作的所述操作裝置為機(jī)器人手術(shù)裝置、刀、激光切除裝置、超聲波凝結(jié)器、激光凝結(jié)器、微注射器、真空吸引裝置、光纜、棱鏡、柵格透鏡、電刺激器、要插入所述樣品中的測(cè)量裝置，優(yōu)選為電極、用于膜片鉗技術(shù)的微移液管、細(xì)胞外記錄電極、內(nèi)窺鏡裝置、電泳裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，為所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置提供用于選擇操作的三維輸入裝置，優(yōu)選三維標(biāo)記器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，為所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置提供用于選擇操作的三維鼠標(biāo)或機(jī)械臂，其坐標(biāo)系統(tǒng)與所述虛擬空間同步并適合于繪制和選擇三維空間曲線和點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，提供而用于選擇操作的所述三維輸入裝置的定點(diǎn)裝置的空間位置與屬于所述裝置的虛擬標(biāo)記器的空間位置符合，或者相對(duì)于該虛擬標(biāo)記器的空間位置偏移指定空間向量。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，改變所述三維輸入裝置以及可選的所述三維輸入裝置的三維虛擬標(biāo)記器(由所述輸入裝置致動(dòng))的指定局部虛擬環(huán)境中虛擬現(xiàn)實(shí)的光學(xué)對(duì)比度或能見(jiàn)度，因此優(yōu)選增加所述對(duì)比度以更好地觀察相互作用。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置中提供三維顯示裝置，優(yōu)選自動(dòng)立體顯示器，從而顯示在所述測(cè)量空間中測(cè)量的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，為所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置提供三維顯示裝置，優(yōu)選立體顯示器，以及主動(dòng)或被動(dòng)立體用戶裝置，優(yōu)選眼鏡，從而顯示在所述測(cè)量空間中測(cè)量的數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14至15的方法，其特征在于，在所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置中提供頭部位置跟蹤，且根據(jù)用戶的頭部位置由所述三維顯示裝置顯示所述虛擬空間。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)的方法，其特征在于， -為所述測(cè)量系統(tǒng)提供多于一個(gè)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置， -通過(guò)所述多于一個(gè)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置為多于一個(gè)的用戶產(chǎn)生所述測(cè)量空間的多于一個(gè)的三維虛擬空間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，在所述多于一個(gè)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置和所述測(cè)量系統(tǒng)之間提供在局部網(wǎng)絡(luò)或全局網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)時(shí)連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，為多于一個(gè)的測(cè)量系統(tǒng)提供共用的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置，以及用所述共用的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置產(chǎn)生所述多于一個(gè)的測(cè)量空間的共用的三維虛擬空間。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述測(cè)量系統(tǒng)包含雙光子激光掃描顯微鏡或共焦激光掃描顯微鏡。
21.一種對(duì)樣品進(jìn)行三維測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡，其特征在于:還包含顯示所述測(cè)量空間的三維虛擬空間的三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置，且在所述激光掃描顯微鏡和所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包含執(zhí)行物理操作的操作裝置，以及在所述操作裝置與所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置之間提供實(shí)時(shí)的單向或雙向連接。
23.一種對(duì)樣品進(jìn)行三維測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)具有三維測(cè)量空間且包含激光掃描顯微鏡和可選的其它操作裝置，并設(shè)有控制系統(tǒng)，其特征在于:包含三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置，該三維虛擬現(xiàn)實(shí)裝置具有與所述控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)的單向或雙向連接，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項(xiàng)所述的方法。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)同時(shí)或接近同時(shí)操作所述測(cè)量系統(tǒng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)測(cè)量且同時(shí)或接近同時(shí)在一個(gè)或多個(gè)不同波長(zhǎng)執(zhí)行物理操作。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，通過(guò)所述三維激光掃描顯微鏡中的機(jī)械位移提供z調(diào)焦和/或xy掃描。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)的方法和測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，在所述三維虛擬空間中顯示在空間掃描期間獲知的所述物理位移與選擇而用于測(cè)量的所述構(gòu)造之間的誤差，以及用所述三維輸入裝置改變所述空間軌跡以減少所述測(cè)量的空間誤差。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的方法和測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，使用具有聲光偏轉(zhuǎn)器系統(tǒng)或具有全息掃描單元的三維激光掃描顯微鏡，或者使用通過(guò)時(shí)空復(fù)用(即，通過(guò)空間脈沖分離)執(zhí)行三維掃描的三維激光掃描顯微鏡，或者使用通過(guò)以電場(chǎng)控制機(jī)械可移動(dòng)透鏡來(lái)執(zhí)行三維掃描的三維激光掃描顯微鏡。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK104137030SQ201280070158
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】B.羅薩, G.卡托納, F.西科, P.馬克 申請(qǐng)人:菲托尼克斯公司