用于自動(dòng)校正像散的方法
【專利摘要】該方法用于透鏡系統(tǒng)的自動(dòng)像散校正。在透鏡組的第一消像散器設(shè)置下，提供未被聚焦的第一圖像(96)。計(jì)算裝置計(jì)算相應(yīng)的第一傅立葉光譜圖像(312)。通過計(jì)算第一矢量(132)和第二矢量(134)，確定傅立葉光譜圖像(128，130，312)的像素的分布和方向。將第一矢量(132)與第二矢量(134)相比較。將透鏡系統(tǒng)從第一消像散器設(shè)置改變?yōu)榈诙裆⑵髟O(shè)置以提供第二圖像(98)。計(jì)算相應(yīng)的傅立葉光譜圖像(314)。通過計(jì)算第三矢量和第四矢量來確定第二傅立葉光譜圖像(314)的像素的分布和方向。將第三矢量與第四矢量相比較。選擇具有最低的矢量比率的圖像。
【專利說明】
用于自動(dòng)校正像散的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)校正像散的方法，例如電子顯微鏡的透鏡中的像散。更具體地說，本發(fā)明包括用于電子顯微鏡的基于圖像的物鏡像散自動(dòng)校正。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子顯微鏡中的高質(zhì)量圖像獲取要求對(duì)電子束進(jìn)行仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)和精確聚焦以得到優(yōu)化的圖像對(duì)比度和精細(xì)細(xì)節(jié)。在過去，電子顯微鏡的物理特征和特性是重要的并且用于執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)。電子束是通過使用電磁裝置被對(duì)準(zhǔn)的。未對(duì)準(zhǔn)的電子束導(dǎo)致偽影(波紋)、圖像模糊，以及關(guān)于精細(xì)細(xì)節(jié)的信息丟失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的重要特征是，該方法通過使用僅圖像數(shù)據(jù)而不依賴于顯微鏡本身的復(fù)雜和繁瑣的特征，在對(duì)準(zhǔn)過程期間自動(dòng)校正透鏡像散。本發(fā)明的方法提供了對(duì)上面概述的問題的解決方案。更具體地說，該方法用于通過透鏡組在一個(gè)方向上進(jìn)行自動(dòng)像散校正。當(dāng)然，本發(fā)明不限于僅在一個(gè)方向上校正，因?yàn)樾Ｕ部梢栽谠S多方向上同時(shí)進(jìn)行，例如在X和y兩個(gè)方向上。在透鏡的第一消像散器設(shè)置下提供第一圖像。優(yōu)選地，該圖像是欠聚焦的?；诘谝粓D像，計(jì)算裝置計(jì)算第一傅立葉光譜圖像。通過計(jì)算明亮像素的程度和主方向所對(duì)應(yīng)的第一矢量、和垂直于第一矢量并且對(duì)應(yīng)于該方向上的程度的第二矢量，確定傅立葉光譜圖像的像素的分布和方向。比較第一矢量和第二矢量。透鏡組從第一消像散器設(shè)置改變?yōu)榈诙裆⑵髟O(shè)置以提供第二欠聚焦的圖像。基于第二圖像，計(jì)算相應(yīng)的第二傅立葉光譜圖像。通過計(jì)算第三矢量和第四矢量來確定第二傅立葉光譜圖像的像素的分布和方向。比較第三矢量與第四矢量。當(dāng)與第三矢量相對(duì)于第四矢量相比第一矢量更類似于第二矢量時(shí)，第一圖像被選擇為比第二圖像更圓。當(dāng)與第一矢量相對(duì)于第二矢量相比第三矢量更類似于第四矢量時(shí)，第二圖像被選擇為比第一圖像更圓。提供具有最圓傅立葉光譜的傅立葉光譜的消像散器設(shè)置是努力和搜索的目標(biāo)。
[0004]該方法進(jìn)一步包括計(jì)算圓形傅立葉光譜圖像的灰度加權(quán)矩的步驟，作為測(cè)量強(qiáng)度分布的程度和方向的手段。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，將第一傅立葉光譜圖像的特征矢量的第一比率與第二傅立葉光譜圖像的特征矢量的第二比率進(jìn)行比較。
[0006]選擇具有最低比率的圖像。
[0007]X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置被改變?yōu)閷?duì)應(yīng)于具有最低比率的圖像的消像散器設(shè)置。
[0008]X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置也可以同時(shí)改變。
[0009]在又一個(gè)實(shí)施例中，搜索使傅立葉光譜圖像的伸長(zhǎng)率的值最小化的消像散器設(shè)置。
[0010]第一和第二圖像被設(shè)置為欠聚焦或過聚焦。
【附圖說明】
[0011]圖1是利用不同物鏡X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置獲取的圖像的例子的示意圖；
[0012]圖2是圖1的圖像的對(duì)應(yīng)傅立葉光譜的示意圖；
[0013]圖3是通過具有像散的透鏡在幾個(gè)微米欠聚焦的情況下所看到的圖像的示意圖；
[0014]圖4是圖3中的圖像的對(duì)數(shù)(log)傅立葉光譜的示意圖；
[0015]圖5是圖4的視圖的圓形切出圖像；
[0016]圖6是包括圓圈內(nèi)的灰度值的灰度加權(quán)矩的特征矢量的圖5的視圖，其中矢量的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于特征矢量的大??；
[0017]圖7是與圖4相同的、但沒有欠聚焦或者具有很少的欠聚焦的視圖；以及
[0018]圖8是本發(fā)明的方法步驟的信息流的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1-2是具有大致圓形形狀的對(duì)象的像散圖像100(參照?qǐng)D1)和對(duì)應(yīng)的傅立葉光譜圖像120(參照?qǐng)D2)的示意性圖示。圖像顯示的內(nèi)容不重要，重要的是在圖1中描繪的對(duì)象是病毒樣的顆粒。透鏡系統(tǒng)中的像散導(dǎo)致波紋狀的偽影和圖像中的細(xì)節(jié)的丟失，對(duì)應(yīng)于傅立葉光譜圖像在與未對(duì)準(zhǔn)的方向相關(guān)的方向上變得細(xì)長(zhǎng)。圖1示出了在不同方向上具有像散的圖像的例子。更具體地，圖1示出在不同的X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置下獲取的樣本圖像。它示出了在具有不同的X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置的透射型電子顯微鏡中的同一視圖的49個(gè)版本。由于設(shè)置不同，因此圖像以不同的方式模糊并在不同方向上具有波狀。本發(fā)明的一個(gè)目的是確定哪個(gè)版本是最好的圖像(對(duì)應(yīng)于具有最圓的像素分布的傅立葉光譜圖像)。僅僅通過使用目前最常用的手動(dòng)和可視化方法是很難這樣做的。本發(fā)明的一個(gè)特征是，該方法通過僅使用圖像數(shù)據(jù)來自動(dòng)確定哪個(gè)圖像是最圓的。然后將此用于自動(dòng)調(diào)整顯微鏡中的透鏡，使得圖像變得去像散。
[0020]圖2示出相應(yīng)的傅立葉光譜圖像120。源于消像散器設(shè)置，變換后的圖像在與透鏡的未對(duì)準(zhǔn)的方向相關(guān)的方向上伸長(zhǎng)。通常，傅立葉變換使得更容易地看到圖像的像散效應(yīng)，諸如圖像的圓度和伸長(zhǎng)率。圖1中的49個(gè)版本在傅立葉變換之后，在圖2被示為49個(gè)新版本(如白色伸長(zhǎng)的形狀/圖形)。中心處的圖像122具有非常小的像散(在傅立葉光譜中被示為圓形圖像)。中心處的圖像具有O的X消像散器設(shè)置和O的y消像散器設(shè)置。應(yīng)該理解的是，SP使其會(huì)對(duì)應(yīng)于其它X消像散器值和y消像散器值，這也將是解決方案，因?yàn)樵谶@些設(shè)置下傅立葉光譜具有最為圓形的像素分布。進(jìn)一步遠(yuǎn)離圖2的中心，圖像中存在更多的波紋和模糊，并且傅立葉光譜圖像中出現(xiàn)更多的細(xì)長(zhǎng)的像素分布。計(jì)算機(jī)因此以步進(jìn)方式改變消像散器設(shè)置并且確定在消像散器設(shè)置改變之前圖像是否更圓。如下面詳細(xì)描述的，當(dāng)作為在X或y方向上調(diào)整消像散器設(shè)置的結(jié)果，確定圖像變得更圓時(shí)，計(jì)算機(jī)優(yōu)選在相同的方向上再次改變顯微鏡的消像散器設(shè)置。當(dāng)圖像沒有變得更圓時(shí)，計(jì)算機(jī)可能停止搜索或可能在相反方向上改變消像散器設(shè)置，然后比較圓度。
[0021]圖3示出通過具有像散的透鏡系統(tǒng)在一定的欠聚焦的情況下所看到的圖像124。如下面所解釋那樣，為了避免創(chuàng)建具有復(fù)雜形狀的傅立葉圖像，使用欠聚焦是本發(fā)明的方法的重要特征。也可以利用透鏡的過聚焦。本發(fā)明的另一個(gè)重要特征是，通過在傅立葉光譜中搜索形狀的最小伸長(zhǎng)率(或最佳環(huán)路)來校正像散。因而一個(gè)重要的目標(biāo)是選擇在傅立葉光譜中創(chuàng)建最為圓形的像素分布(即，其中沒有像散或具有很小的像散)的X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置。
[0022]像散校正可以以至少兩種不同的方式來完成。一種方式是每次在一個(gè)像散方向上使伸長(zhǎng)率最小化，對(duì)應(yīng)于一組電磁透鏡即在一個(gè)方向上例如通過在研究y消像散器設(shè)置變化之前僅改變X消像散器設(shè)置。另一種方式是計(jì)算對(duì)應(yīng)于X像散和y像散的比率的伸長(zhǎng)方向，并且同時(shí)優(yōu)化X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置兩者。通過使用灰度加權(quán)矩來測(cè)量圖2的傅立葉光譜中的圖像的伸長(zhǎng)率。這也可以用在一維的情況下，即僅在一個(gè)方向上調(diào)節(jié)設(shè)置的情況下?；叶燃訖?quán)矩是計(jì)算圖像中的明亮像素的方向即明亮強(qiáng)度分布的方式。
[0023]下面對(duì)第一種方法進(jìn)行逐步描述。X像散可以通過下述方式被校正:
[0024]I)獲取圖像并且計(jì)算相應(yīng)的傅立葉光譜。圖3是用于描述在透鏡設(shè)置的欠聚焦下的病毒樣的顆粒的合適圖像124的例子。圖4是示出相應(yīng)的傅立葉光譜的圖像126。從左上向右下通過圖像的中心延伸的較亮的或者亮灰色的橢圓部分128指示透鏡系統(tǒng)的像散。用虛線對(duì)該部分128進(jìn)行了標(biāo)記，使得更容易看見橢圓部分。對(duì)中心也進(jìn)行了標(biāo)記。橢圓部分的尺寸和長(zhǎng)度部分依賴于圖像中的內(nèi)容和倍率。通常，當(dāng)亮灰色的部分是圓的或者是更圓的時(shí)，則透鏡系統(tǒng)的設(shè)置是正確的，以使像散最小化。
[0025]2)切出圓形圖像129，圓形圖像129例如具有圖像側(cè)一半的直徑。只要計(jì)算出圖像的感興趣的部分的灰度加權(quán)矩，就不需要使用圓形圖像。然而，采用圓形圖像是優(yōu)選的/推薦的，以便具有對(duì)所有方向上的分布有貢獻(xiàn)的相同數(shù)量的像素。切出的尺寸應(yīng)與透鏡提供的倍率相匹配。圖5示出圖4所示的圖像126的切出圖像129。圓形圖像是優(yōu)選的，使得從圖像的中心到周邊的半徑是相同的，并且使得從中心起在所有方向上存在相同量的距離和信息。較低的頻率在傅立葉光譜的中心并與傅立葉光譜的中心非常接近，高頻則距離中心非常遠(yuǎn)，就指示透鏡系統(tǒng)的像散而言，攜帶的信息不那么重要。
[0026]3)通過例如使用圓形圖像的灰度加權(quán)矩(如I階和2階)計(jì)算傅立葉光譜圖像的強(qiáng)度分布。也可以使用如下方法:該方法依賴于，首先使得傅立葉光譜圖像二值化(提取橢圓/圓形的明亮形狀)，然后例如，執(zhí)行主成分分析以計(jì)算并確定二值形狀的分布和主方向。也可以使用取決于徑向密度分布狀況(profile)的方法。優(yōu)選地，使用計(jì)算圖像中的強(qiáng)度的分布和方向的數(shù)學(xué)方法。
[0027]計(jì)算灰度加權(quán)矩的合適的公式為:
[0028]mij = ΣXΣ YX1YjI (X.y).
[0029]其中X和y是圖像中的像素位置(坐標(biāo))，I(x，y)是圖像位置x、y處的強(qiáng)度(灰度值)。該矩的階數(shù)是i+j，所以I階有兩個(gè)矩，moi和m1，2階有3個(gè)矩，m2Q，mQ2和mil。
[0030]強(qiáng)度越高，圖像變得越亮。圖像像素越亮并且距離中心越遠(yuǎn)，當(dāng)涉及計(jì)算用于確定像散的灰度加權(quán)矩時(shí)賦予更大的權(quán)重。換言之，每個(gè)像素的權(quán)重是基于每個(gè)像素的白色度和其到中心的距離，其中距離中心更遠(yuǎn)的明亮像素被賦予更大權(quán)重。但是注意，距離中心很遠(yuǎn)的像素(也在傅立葉光譜圖像中的明亮細(xì)長(zhǎng)形狀的外部)不包含與像散有關(guān)的信息。
[0031 ]圖6是與圖5的視圖129相同的視圖130，但視圖130包括圓圈內(nèi)的灰度值的灰度加權(quán)矩的特征矢量132、134，其中矢量的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于特征矢量的大小。灰度加權(quán)矩可用于計(jì)算圍繞中心點(diǎn)138的強(qiáng)度分布。換言之，灰度加權(quán)矩被優(yōu)選用來描述淺色部分128相對(duì)于中心138延伸的方向以及如何在方向上伸出。接著有可能確定淺色部分128橢圓的程度以及它非圓的程度。圖像的非圓度指示透鏡的像散水平，圖像的方向包含關(guān)于如何校正像散的信息。這些矩因而被用來推導(dǎo)圖像中的強(qiáng)度的主方向以及強(qiáng)度沿著相對(duì)于正交方向的主方向分布了多少。第二方向上的分布與主方向上的分布的比率是對(duì)分布如何伸長(zhǎng)的測(cè)量。應(yīng)該理解的是，該比率僅僅是說明性示例，可以使用諸如矢量之間的差異的其他比較參數(shù)，只要目標(biāo)是確定引起傅立葉光譜圖像中的更圓圖形的消像散器設(shè)置的變化。
[0032]4)確定伸長(zhǎng)率，其對(duì)應(yīng)于歸一化矩協(xié)方差矩陣=[m20/m00 ,ml 1/mOO ；ml 1/mOO，m02/m00]的特征矢量132和134的比率。特征矢量134示出了最長(zhǎng)伸長(zhǎng)(即發(fā)白的像素的分布是多長(zhǎng))，并沿著淺色橢圓形狀的方向延伸。特征矢量132示出了第二最長(zhǎng)伸長(zhǎng)，其在二維圖像中垂直于特征矢量134。最感興趣的是特征矢量134的方向和長(zhǎng)度。當(dāng)特征矢量134具有與特征矢量132相同的或接近的長(zhǎng)度時(shí)，消像散器設(shè)置已被正確地設(shè)置以補(bǔ)償透鏡系統(tǒng)的像散，即特征矢量之間的比率是I或接近于I。該比率與I相差越大，透鏡的像散越大。
[0033]5)在搜索使伸長(zhǎng)率的值最小化的消像散器設(shè)置的迭代優(yōu)化算法中重復(fù)上述步驟1-4。由此進(jìn)行調(diào)整以使該比率在實(shí)踐上盡可能地接近I。
[0034]通過使X消像散器保持至此最佳確定的設(shè)置，可以對(duì)y像散進(jìn)行與上述關(guān)于X像散的校正相同的校正，對(duì)于y消像散器重復(fù)如上述對(duì)X消像散器所進(jìn)行的過程那樣的過程。換句話說，可以通過使X消像散器保持在如上所確定的最佳設(shè)置來進(jìn)行對(duì)y像散的校正，并僅對(duì)y消像散器重復(fù)上面的步驟1-5。代替手動(dòng)確定沿著圖1的X方向上的一行的所有圖像中哪個(gè)圖像是最圓的，本發(fā)明的方法因此通過分析每個(gè)圖像的傅立葉光譜來自動(dòng)進(jìn)行該確定，并確定伸長(zhǎng)量，并選擇具有最小伸長(zhǎng)率的圖像，此后顯微鏡的消像散器被設(shè)置為相應(yīng)的值。換句話說，一旦沿著X方向上的一行找到了最圓的圖像，如圖2所示，并且顯微鏡中對(duì)應(yīng)的X消像散器值被設(shè)置，則該方法可沿著在X方向上的該行中找到的最圓圖像的列在y方向上確定最圓的圖像。
[0035]為了加快該校正過程并使其更魯棒，可以對(duì)傅立葉光譜向下采樣，并在計(jì)算矩之前用平滑過濾器(例如平均值、中值或高斯)進(jìn)行濾波。
[0036]本發(fā)明的一個(gè)重要特征是，優(yōu)選在相對(duì)大的欠聚焦(或過聚焦)下進(jìn)行校正。當(dāng)圖像非常接近聚焦或被聚焦時(shí)，傅立葉光譜中的像散效果不那么容易被選出并測(cè)量，并且難以使用那些光譜來校正像散。由于像散，不同方向于是在稍微不同的欠聚焦(或過聚焦)下被聚焦。相對(duì)于確定透鏡系統(tǒng)中的像散量和方向，這與來自清晰(sharp)圖像細(xì)節(jié)的信息一起在傅立葉光譜中產(chǎn)生強(qiáng)干擾信號(hào)。換句話說，通過設(shè)置樣品使得不被聚焦或不接近于聚焦，像散的錯(cuò)誤不會(huì)太多地受到其他因素的干擾。圖7示出具有圖6中的例子那么多的像散的圖像140，但相應(yīng)的圖像是聚焦的。通過將樣品置于欠聚焦下，像散的問題首先被解決，而沒有與透鏡的焦點(diǎn)校正相關(guān)聯(lián)的任何問題的任何干擾。通過使用欠聚焦，更容易確定當(dāng)透鏡系統(tǒng)的消像散器設(shè)置改變時(shí)傅立葉光譜的圓度是否改善。圖像140清楚地示出了，因?yàn)闆]有顯著的伸長(zhǎng)，所以看到像散的方向和程度是多么困難。另外，傅立葉光譜還取決于圖像內(nèi)容。在一個(gè)非常不太可能的情況下，圖像內(nèi)容可在傅立葉光譜中產(chǎn)生強(qiáng)度，使得該方法在第一次不成功?？梢酝ㄟ^在樣本圖像的另一地方重復(fù)優(yōu)化過程以確保得到相同的答案來解決此。
[0037]在操作中，圖8中概述了本發(fā)明的方法的某些步驟。在提供步驟200中，以X消像散器設(shè)置的第一值和y消像散器設(shè)置的第一值提供欠聚焦圖像202(諸如圖1中的第一圖像96)。在計(jì)算步驟203中，通過計(jì)算裝置，諸如計(jì)算機(jī)，計(jì)算對(duì)應(yīng)的傅立葉光譜圖像204(諸如圖2中的圖像312)。在確定步驟206中，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算圖像204的灰度加權(quán)矩207，以確定圖像中的像素的分布和方向。在比較步驟208中，通過計(jì)算機(jī)比較特征矢量之間的比率209或差值，以確定圖像204的圓度。在設(shè)置步驟210中，計(jì)算機(jī)將顯微鏡中的X消像散器(或y消像散器)211的設(shè)置從第一值變成第二值，其中，優(yōu)選地，第二值與第一值相比順序增加或減少，例如從-0.12變?yōu)?0.08，如圖1所示，從而以X消像散器的第二值顯示新圖像。然后計(jì)算相應(yīng)的傅立葉光譜圖像。可以對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程，使得只要矢量比率改善，就繼續(xù)在相同方向上改變X消像散器，并且如果該比率增加，則改為在相反的方向上改變X消像散器設(shè)置。也可以在開始時(shí)使用消像散器設(shè)置的相對(duì)大的變化，然后在比率改善(即更接近I)或者確定可能已經(jīng)經(jīng)過了 X消像散器的最佳設(shè)置時(shí)，減少X消像散器設(shè)置的變化。例如，如果比率逐漸減小并然后開始增加，則消像散器設(shè)置的變化大小被減小并且方向被改變。優(yōu)選地，y消像散器被保持在對(duì)應(yīng)于圖1-2中的第一行的諸如-0.12的第一值。圖1-2示出了用于X消像散器和用于y消像散器的優(yōu)選的示例值。不同系統(tǒng)的消像散器值可以不同。也可以使用其他值和間隔。在X消像散器被設(shè)置為第二值的情況下，計(jì)算機(jī)開始相同的迭代并進(jìn)行計(jì)算步驟203和確定步驟206。在比較步驟208中，比較X消像散器設(shè)置的第二值的情況下的第二特征矢量的比率與X消像散器設(shè)置的第一值的情況下的第一特征矢量的比率。如果第一比率比第二比率更接近I，則計(jì)算機(jī)停止在X方向上的搜索。如果第二比率比第一比率更接近I，則在設(shè)置步驟210中，計(jì)算機(jī)將X消像散器的值設(shè)置從第二值改變?yōu)榈谌?，例?0.04。此迭代對(duì)于第四、第五等值繼續(xù)，直到計(jì)算機(jī)確定下一X值不會(huì)導(dǎo)致更圓的圖像，即當(dāng)新的特征矢量的比率與和先前的X消像散器值相關(guān)聯(lián)的矢量比率相比不更接近I時(shí)。
[0038]當(dāng)已經(jīng)找到了最好的X消像散器值時(shí)，在設(shè)置步驟212中，計(jì)算機(jī)將y消像散器213設(shè)置從諸如圖1-2所示的-0.12的第一值變?yōu)橹T如-0.08的第二值。計(jì)算機(jī)進(jìn)行與對(duì)于X-消像散器設(shè)置進(jìn)行的迭代相同的迭代，直到找到了最好的y消像散器設(shè)置。然而，X消像散器被固定在第一迭代中確定的值，使得跳過設(shè)置步驟210，如圖8中的虛線214所示。
[0039]代替于一次僅在一個(gè)方向上調(diào)整消像散器設(shè)置(諸如X消像散器)，也可以同時(shí)在X方向和y方向兩者上調(diào)整消像散器設(shè)置。這如圖2中所示，其中圖像300可以是選擇作為開始圖像的圖像。然后系統(tǒng)不僅調(diào)查圖像302的特征矢量比率(通過僅在X方向上調(diào)整消像散器設(shè)置)，而且還調(diào)查作為圍繞圖像300的圖像的消像散器設(shè)置的結(jié)果的比率，使得確定圖像304、306、308、310、312、314和316的特征矢量比率。然后，如上述解釋的，系統(tǒng)選擇導(dǎo)致最低矢量比率的X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置，其與開始圖像300相比較最有可能更接近中心，如圖2所示。如在圖8中所概述的，這些步驟被迭代，直到找到最低比率，并確定示出最圓圖像的圖像。這是優(yōu)選的應(yīng)該用于對(duì)透鏡系統(tǒng)的像散進(jìn)行最佳補(bǔ)償?shù)腦消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置。如在圖6中最佳所示，因此可以使用兩個(gè)特征矢量132、134的大小和橢圓形圖像130的α角來指示哪個(gè)方向可能將是最好的。如前所述，只要比率改善，即更接近I，就還可以在同一方向上簡(jiǎn)單地繼續(xù)，而不計(jì)算所有方向上的比率。當(dāng)比率再次開始增加時(shí)，計(jì)算機(jī)隨后可以開始調(diào)查所有方向，如上所述。
[0040]雖然本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的組合和實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解的是，在不脫離下面的權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行某些替換和變更。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于透鏡系統(tǒng)的自動(dòng)像散校正的方法，包括: 在透鏡的第一消像散器設(shè)置下提供未被聚焦的第一圖像(96)， 基于第一圖像(96)，計(jì)算裝置計(jì)算第一傅立葉光譜圖像(312)， 通過計(jì)算第一矢量(132)和第二矢量(134)來確定圖像(128，312)的像素的分布和方向， 將第一矢量(132)與第二矢量(134)進(jìn)行比較， 將透鏡從第一消像散器設(shè)置改變到第二消像散器設(shè)置，以提供未被聚焦的第二圖像(98)， 基于第二圖像(98)，計(jì)算裝置計(jì)算第二傅立葉光譜圖像(314)， 通過計(jì)算第三矢量和第四矢量來確定第二傅立葉光譜圖像(314)的像素的分布和方向， 將第三矢量與第四矢量進(jìn)行比較， 當(dāng)與第三矢量相對(duì)于第四矢量相比第一矢量更類似于第二矢量時(shí)，選擇第一圖像(96)，以及 當(dāng)與第一矢量相對(duì)于第二矢量相比第三矢量更類似于第四矢量時(shí)，選擇第二圖像(98)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:計(jì)算圓形圖像(129)的灰度加權(quán)矩的步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:將第一傅立葉光譜圖像(128，312)的強(qiáng)度分布的特征矢量的第一比率與第二傅立葉光譜圖像(314)的強(qiáng)度分布的特征矢量的第二比率進(jìn)行比較的步驟。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:選擇具有最低比率的圖像的步驟。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:改變X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置的步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:同時(shí)改變X消像散器設(shè)置和y消像散器設(shè)置的步驟。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:搜索使第一傅立葉光譜圖像(128，312)的伸長(zhǎng)率的值最小化的消像散器設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括:將第一圖像和第二圖像設(shè)置為欠聚焦。
【文檔編號(hào)】H01J37/153GK106062917SQ201580006977
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日
【發(fā)明人】I-M·斯滔恩, R·諾德斯特龍, G·卡爾伯格
【申請(qǐng)人】智能病毒成像公司