TR201617331T1 - Bir numunenin birden fazla derinliğinde görüntü verilerinin eşzamanlı yakalanması için usul. - Google Patents

Abstract

Bir hacimsel numunenin birden fazla derinliğinden görüntü verilerinin eşzamanlı yakalanmasına olanak vermek için bir yeni usul açıklanmıştır. Usul, numunede edinim derinliği anında değiştirilirken, bir 2D veya 3D görüntünün kesintisiz edinilmesine olanak sağlar. Bu usul, otomatik odaklama için de kullanılabilir. Ek olarak, numuneden görüntü verilerinin yakalanması için bu usul, Şekil 2'de betimlendiği gibi bir eğik konfigürasyon kullanıldığında, özellikle numunelerin 2D veya 3D görüntülenmesiyle ilgili belirtilen amaç için hız ve ışık duyarlılığı açısından optimal etkinlik sağlar. Usul, özellikle bir dikgen XY koordinat sisteminde piksellerin bir 2D dizisini içeren bir görüntüleme sensörü ile kullanılabilir; burada elektronik devreler için boşluklar mevcuttur. Başka görüntüleme sensörü de kullanılabilir. Ayrıca usulü otomatik olarak yürüten bir görüntüleme cihazı sunulmuştur.

Description

TARIFNAME BIR NUMUNENIN BIRDEN FAZLA DERINLIGINDE GÖRÜNTÜ VERILERININ ESZAMANLI YAKALANMASI IÇIN USUL Bulusun Alani Bu bulus, bir numunenin görüntülenmesi alanina iliskindir ve avantajli sekilde dijital patoloji alanina uygulanir. Özel olarak bu bulus, bir numunenin birden fazla derinliginde görüntü verilerinin eszamanli yakalanmasi için bir usule ve bir örnegin görüntü verilerinin birden fazla derinlikte eszamanli yakalanmasi için bir görüntüleme sistemine iliskindir.

Bulusla Ilgili Bilinen Hususlar Bir dijital taraina mikroskobu, genellikle bir mikroskop lamina yerlestirilmis bir doku numunesi gibi bir numunenin bir dijital görüntüsünü olusturur. Bu, tipik olarak tüin mikroskop laminin üzerindeki numunenin taranmasi ve farkli görüntü alanlarinin birlestirilmesi ve/veya farkli dalga boylarinda ölçülmüs görüntülerin üst üste bindirilmesi vasitasiyla yapilir. Sekil 1, böyle bir mikroskop laminin bir enine kesitini (100) sematik olarak göstermektedir. Bir cam lam (101), bir lamel (102) ve örnegin bir biyolojik doku katmani gibi bir numunenin (104) tespit edilmesi ve yapistirilmasi için bir tutturma mikroskoplarinin, bir hat tarama kamerasi veya bir dogrusal dizili sensör olarak da bilinen bir 2D hat sensörünü içerebilecegi bilinmektedir. Bu sensörler, tipik olarak algilayici piksellerin yalnizca bir hattini, baska türlü ifade edilirse bir sirasini içerir. Örnegin 2D dizili sensörler gibi baska tipte sensörlere kiyasla 1D hat sensörleri, daha iyi kesintisiz mekanik tarama islemi, daha az birlestirme sorunlari saglama yetenegine sahiptir ve zaman gecikmesi entegrasyonlu (TDI) hat sensörlerinin kullanimina olanak saglayabilir.

Bundan baska mevcut görüntüleme sensörü dizaynlari, isiga duyarli kisimlardan, yani fotodiyotlardan olusan ve ayni zamanda daha düsük bir doluluk oranina yol açan, pikselin kendisinin içine gömülmüs çok sayida yükten gerilime dönüstürücüler (CVC) gibi isiga duyarli olmayan parçalari içeren fotoaktifpikseller saglar. Bunun anlami, pikselin tipik olarak CVC için dört transistörden (genel obtüratör) üç transistöre (kayar obtüratör) sahip olmasi ve adresleme ve okuma için hem düsey hem yatay metal çizgilerin gerekli olmasidir. Ancak pikselin bu isiga duyarli olmayan parçalari, piksel doluluk oranini düsürmekte olup, bu, düsük isik kosullarinda özellikle zararlidir. Bir geleneksel sensörde piksellerde olusan düsük isik duyarliligi, tipik olarak mikro merceklerin uygulanmasi vasitasiyla asilir. Bu mikro mercekler, daha az miktarda isigi, görüntüleme sensörünün piksellerinin üzerinde etkin biçimde odaklamaya çalisir, böylece ikincil kayiplar minimize olur. Ek olarak halen mevcut görüntüleme sensörleri, ilgi konusu bölgeyi (ROI) okurken nispeten düsük bir hiz saglar, çünkü belirli bir piksel boyutunun sinirli alani içinde yalnizca sinirli bir sayida okuma elektronigi saglanabilir. A.B.D. Patent Basvurusu açiklamaktadir.

Bulusun özeti Bu bulusun sahipleri, digerlerine ilaveten dijital patolojide sikça uygulanan, görüntüleme sensörünün optik yola göre egik oldugu durumlarda mikro merceklerin kullaniminin özellikle uygun olmadigini anlamistir. Öte yandan bu bulusun sahipleri, nuinunenin bir egik sensör ile taranmasinin ve görüntülenmesinin, Z dogrultusunda bir asiri örneklemeye yol açtigini bulmustur, söyle ki görüntü yakalama için görüntüleme sensörünün yalnizca özel alanlarinin kullanilmasi gereklidir. Dolayisiyla bu bulusun sahipleri, görüntüleme sirasinda 2D görüntüleme cihazinin veya görüntüleme sensörünün, yalnizca tarama dogrultusu boyunca birbirlerine göre bir aralik kadar kaydirilmis olan piksel hatlarinin kullanilabilecegini bulmustur. Bu aralik, örnegin ya Sekil 3 ila 5'te betimlendigi gibi bir isiga duyarli olmayan bosluk olabilir ya da halihazirda görüntü üretimi için kullanilmayan bir veya birden fazla devre disi birakilmis piksel hatti olabilir. Böyle bir görüntüleme cihazi için burada yeni bir görüntüleme usulü sunulmustur ve buna iliskin detaylar, birkaç farkli örnek düzenleme baglaminda açiklanacaktir.

Bu bulusun amaci, görüntü yakalama için gelis bir usulün ve sistemin saglanmasi olarak görülebilir.

Bu bulusun amaci, bagimsiz istemlerin ana fikri vasitasiyla halledilmistir. Bulusun ek düzenlemeleri ve avantajlari, bagimli istemlerde dahil edilmistir.

Açiklanan düzenlemeler, benzer sekilde görüntü yakalama usulüne ve görüntüleme sistemine iliskindir.

Bu bulusun örnek bir düzenlemesinde, bir numunenin birden fazla derinliginde görüntü verilerinin eszamanli yakalanmasi için usul sunulmustur. Usul, bir optik eksene sahip bir görüntüleme cihazini kullanir ve görüntüleme cihazi, optik eksene göre egik bir görüntüleme sensörünü içerir. Sunulan usulde kullanilan görüntüleme sensörü, çok sayida pikseli içeren bir birinci piksel hattina ve çok sayida pikseli içeren bir ikinci piksel hattina sahiptir. Birinci ve ikinci piksel hatti, görüntüleme cihazinin Optik ekseni boyunca numuneye dogru farkli bir optik yol uzunluguna sahiptir ve birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti, tarama dogrultusu boyunca birbirlerine göre bir aralik kadar kaydirilmistir.

Usul, optik eksene büyük ölçüde dik ve birinci ve ikinci piksel hatlarinin bir ana uzantisi dogrultusuna (Y) dik tarama dogrultusu (X') boyunca numunenin taranmasi, birinci piksel hattindan numunenin bir birinci görüntüsünün yakalanmasi ve eszamanli olarak birinci piksel hattindan numunenin bir ikinci görüntüsünün yakalanmasi ve ikinci piksel hattindan numunenin bir üçüncü görüntüsünün yakalanmasi asamalarini içerir. Öte yandan ikinci piksel hattindan numunenin görüntülerinin yakalanmasina devam edilmesi, bunun yani sira birinci piksel hattindan numunenin görüntülerinin yakalanmasinin durdurulmasi usulün ek bir asamasidir.

Dolayisiyla tarama sirasinda yakalama derinligi degistirilirken, kesintisiz 2D veya 3D görüntülerin üretilmesi için bir okuma usulü sunulmustur. Bu, kusursuz sekilde düz ve/veya hacimsel olmayan numunelerin, hizli görüntü edinimine olanak verir ve dijital lamli tarayicilarda örnegin dijital patoloji için özellikle uygulanabilir. Bu usul ile bir kesintisiz görüntünün yakalanmasi mümkündür; bu, geçici ikili, yani eszamanli okuma yapilmadan mümkün olmayacaktir, çünkü hat sensöründe bir degisiklik, yalnizca edinim derinliginde bir degisiklik ile sonuçlanmaz, ama tarama dogrultusu boyunca bir ötelenmeyle de sonuçlanir. Bu sonuncu ötelenme, ya görüntüde bir bosluga ya da görüntü verilerinin bir tekrarina neden olur. Yukarida açiklandigi gibi usul, boslugu önlemek için gereklidir. Tekrar için, görüntü verilerinin bir kismi atilabilir, ama ikili edinime gerek yoktur. Bu usulün, bir 2D otomatik odaklama sistemi için kullanildiginda bir geleneksel 2D CMOS sensöründe ROI degistirilirken de gerekli olacaginin vurgulanmasi önemlidir.

Bunun nedeni, ROl'de edinim derinliginde etkili bir degisiklige yol açan herhangi bir degisikligin, eger 2D CMOS sensörü, optik eksene göre egikse tarama dogrultusu boyunca bir ötelenmeye de yol açacak olmasidir. Distorsiyonsuz bir nihai görüntü elde edilecekse tarama dogrultusu boyunca bu ötelenmenin dengelenmesi gerekecektir. Bu bulus, burada açiklandigi gibi bu distorsiyonlari önler. Sunulan usul, burada açiklandigi gibi bir görüntüleme cihaz tarafindan otomatik olarak yürütülebilir.

Elbette görüntü verilerinin yakalanmasi için bu usul tarafindan birinci ve ikinci hattan daha fazla piksel hatti kullanilabilir. Sekil 3 ila 5'te gösterilen düzenleme örneklerinden kolayca derlenebilecegi gibi sirasiyla tümü birbirlerine göre kaydirilmis çok sayida piksel hatti/hat sensörü kullanilabilir.

Bu tarifnamenin teknikte uzman okuyucusu için belirgin oldugu üzere bir piksel hattinin her pikseli bir görüntü yakalar ve sonraki islemler, piksel hatti tarafindan yakalanmis bir görüntüyü üretir.

Genel olarak numuneden farkli mesafelerde, numunede farkli bir derinlige odaklanacaklari sekilde iki kamera. yani en az iki piksel hatti saglanir. Bu iki kamera arasina asagida tanimlanan gibi "aralik" tespit edilir. Asagida daha detayli açiklanacagi ve örnegin Sekil 3'te gösterildigi gibi büyük bir 2D sensör de kullanilabilir.

Bu bulusun baglaminda kullanildigi sekliyle "aralik" veya "bosluk" terimi, iki komsu piksel hatti arasindaki bir alan veya mesafe olarak anlasilacaktir; bu alan, fotoaktif degildir.

Bu alan, örnegin sensörün bu alanlarina okuma elektroniginin yerlestirilmesinde kullanilabilir veya halihazirda aktive edilmemis olan ve dolayisiyla bosluktaki pikseller sadece kullanilmadigindan, fotoaktif olmayan bir veya birden fazla piksel hatti vasitasiyla düzenlenebilir. Aralik, halihazirda bir görüntü yakalamamaktadir.

Dolayisiyla bir hacimsel numunenin birden fazla derinliginden görüntü verilerinin eszamanli yakalanmasina olanak vermek için bir yeni usul açiklanmistir. Usul, numunede edinim derinligi aninda degistirilirken, bir 2D veya 3D görüntünün kesintisiz edinilmesine olanak saglar. Bu usul, otomatik odaklama için de kullanilabilir. Ek olarak, nuinuneden görüntü verilerinin yakalanmasi için bu usul, Sekil 2'de betimlendigi gibi bir egik konfigürasyon kullanildiginda, özellikle numunelerin 2D veya 3D görüntülenmesiyle ilgili belirtilen amaç için hiz ve isik duyarliligi açisindan optimal etkinlik saglar. Örnegin bu usul, bir görüntüleme cihazinin birden fazla TDI hat sensörünü tek bir kalipta kombine eden bir görüntüleme sensörü tarafindan uygulanabilir; bunlar, Sekil 3 ila 5'te gösterilen düzenlemeler baglaminda detayli olarak açiklanacaktir. Burada TDl hat sensörleri, bir boslukla ayrilmistir. Böyle bir sensör, en az iki hat sensörünün, maksimum hiz ve duyarlilikta etkin okuma yapmasina olanak saglayan bir ikili (TDI) okuma motoruna sahip olabilir. Ayni boyutta ve çözünürlükte bir geleneksel 2D sensöre göre bu yeni dizayn ve okuma usulü vasitasiyla elde edilen gelisme iki kattir. Ilk olarak isiga duyarli parçalar/piksel hatlari (TDI hat sensörleri) arasindaki bosluk, sensörün mantik ve baglanti devrelerini koymak için kullanilabilir. Bu, sensörün isiga duyarli alaninda piksellerin foto aktif parçalarinin maksimize edilmesine olanak saglar, yani doluluk oranini maksimize eder. Bu, 2D CMOS sensörlerinde yaygin olan mikro merceksiz bir duyarli sensöre olanak saglar. Mikro merceklerden kaçinilmasi, sensörün optik yola egik yerlestirilmesi için önemlidir. Ikincisi, bosluk hizli okumaya olanak saglar, çünkü sensörde boslugun içinde daha fazla devre mevcut olabilir; bu, hizli bir okuma usulüne ve daha hizli bir sensöre olanak verir.

Teknikte uzman kisi tarafindan kolayca anlasilacagi gibi bulus, sensörün optik yola göre egik olmasinin gerektigi bir sistem konfigürasyonu ile sinirli olmayabilir. Bulus, sensörün egik olmadigi ve görüntüleme sisteminin, bu sensörün numunenin bir egik enine kesitini görüntüleyebilecegi sekilde yerlestirildigi baska konfigürasyonlari kapsamaktadir.

Dolayisiyla numuneden sensöre farkli optik yol uzunluklarinin üretimi, isik yoluna bir optik elemanin, örnegin bir prizmanin sokulmasi gibi bu alanda iyi bilinen baska teknikler kullanilarak gerçeklestirilebilir.

Görüntü verilerinin bir numunenin birden fazla derinliginde eszamanli yakalanmasi usulü, otomatik odaklama ve 3D görüntüleme için bir normal 2D CMOS sensörünü kullanan normal görüntüleme usullerinden kaynaklanan iki sorunun üstesinden gelir. Bir yandan bir normal 2D CMOS sensöründe, piksellerin düsük doluluk oranindan kaynaklanan düsük isik duyarliligi gelistirilebilir. Normalde mikro mercekler ile bunun üstesinden gelinir, ama mikro mercekler, sensör Sekil 2'de gösterildigi gibi optik yola göre egik oldugunda kullanima uygun degildir. Öte yandan normal 2D CMOS sensörlerinin ROl okumasinda düsük hiz, bu bulus tarafindan arttirilabilir, çünkü örnegin Sekil 4 ve 5 baglaminda daha detayli açiklandigi gibi birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti arasindaki alanlara daha fazla okuma elektronigi yerlestirilebilir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre aralik, ya birinci ve ikinci piksel hatlari arasinda bir birinci isiga duyarli olmayan bosluktur ya da birinci ve ikinci piksel hatlari arasindaki bir veya birden fazla yakalama yapmayan piksel hattidir; bu yakalama yapmayan piksel hatlari, devre disi birakilmistir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre isiga duyarli olmayan bosluk, birinci ve ikinci piksel hattina paralel uzanir. Sekil 3'ün baglaminda açiklanacagi gibi, bu dogrultu, Y dogrultusu olarak adlandirilacaktir. Bu bulusun usulü, bir dikgen XY koordinat sisteminde piksellerin bir 2D dizisini içeren bir görüntüleme sensörü ile birlikte kullanilabilir; sensörün piksellerinin 2D dizisi, çok sayida pikseli içerir ve piksel hatlarinin her biri, Y dogrultusu boyunca uzanir.

Sekil 3 ila 5'in baglaminda betimlenen ve açiklanan örnek düzenlemeler ile belirgin hale gelecegi ve açikliga kavusacagi gibi görüntü verilerinin numunenin birden fazla derinliginde eszamanli yakalanmasi için usulün asamalari, numunenin bir tarayici görüntüleme sistemi vasitasiyla taranmasi sirasinda yürütülür. Böyle bir tarayici görüntüleme sistemi, bu bulusun baska bir örnek düzenlemesidir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre ikinci görüntünün ve üçüncü görüntünün eszamanli yakalanmasi, tarama sirasinda birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti arasindaki araligin kapatilmasi devam ettigi sürece yürütülür. Dolayisiyla okuma usulü, tarama sirasinda yakalama derinligi degistirilirken kesintisiz 2D veya 3D görüntüler üretir. Açik biçimde bu, kusursuz sekilde düz ve/veya hacimsel olmayan numunelerde hizli bir görüntü edinimine olanak saglar. Ilgili araligin kapatilmasinin ne kadar sürecegini belirlemeye yönelik hesaplama, teknikte uzman kisi tarafindan sorunsuz gerçeklestirilebilir.

Yansitmada iki kamera, yani iki piksel hatti arasindaki mesafeden hareketle, mesafenin kaç pikselle ilgili oldugu bilinmektedir. Pozlama frekansiyla, yani hat hiziyla, aralikta/boslukta kaç piksel oldugu bilinmektedir. Baska bir örnek düzenlemede, eger örnegin numune pozisyonu tarama sirasinda dalgalanabiliyorsa, gerçek zamanli belirleme yapmak da mümkündür. Gerçek zamanli belirleme gerektirebilen bir örnek, tarama olmayan, ama bir akiskan içinde akis olan durum olacaktir. Bu akis, az düzenli olabilir; bunun anlami, bosluk kapatilmadan önce sabit miktarda pozlaina olmadigidir. Bu durumda gerçek zamanli belirleme, obje akarken objenin yana] pozisyonunun izlenmesi olacaktir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre usul, ayrica edinim derinliginde bir degisikligin gerekli olup olmadiginin belirlenmesi ve edinim derinliginde bir degisikligin gerekli oldugunun belirlenmesi bazinda ikinci piksel hattinin etkinlestirilmesi asamalarini içerir. Edinim derinliginde bir degisikligin gerekli olup olmadiginin belirlenmesi için birçok farkli teknik araç kullanilabilir. Örnegin görüntüleme tekniginde bilindigi gibi odak sinyali belirleme, ek optik yolda belirleme, örnegin bir es odakli mikroskop, numunenin sekline ve/veya yönelimine dair önceki bilgiler veya optimal odak pozisyonu tahmin usulleri, görüntü yakalama için yeni hat veya hatlarin ve hangi hat veya hatlarin aktive edilmesi gerektiginin belirlenmesinde kullanilabilir. Bu usuller teknikte uzman kisi tarafindan zaten bilindiginden, burada daha detayli açiklanmamistir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre burada sunulan usul için kullanilan görüntüleme sensörü, ayrica çok sayida pikseli içeren bir üçüncü piksel hattini içerir; burada birinci, ikinci ve üçüncü piksel hatlarinin her biri, görüntüleme cihazinin optik ekseni boyunca numuneye dogru farkli bir optik yol uzunluguna sahiptir. Ayrica birinci piksel hatti ve üçüncü piksel hatti, tarama dogrultusu (X') boyunca birbirlerine göre bir aralik kadar kaydirilinistir ve birinci piksel hatti, ikinci ve üçüncü piksel hattinin arasina konumlandirilmistir. Bu görüntüleme sensörüyle ve usule göre edinim derinliginde bir artisin gerekli oldugunun belirlenmesi durumunda ikinci piksel hatti aktive edilir, oysa ediniin derinliginde bir azaltmanin gerekli oldugunun belirlenmesi durumunda üçüncü piksel hatti aktive edilir.

Baska bir deyisle ilk olarak birinci hat sensöründen bir görüntü yakalanir, ikinci olarak edinim derinliginde bir degisikligin, yani mevcut hat sensöründen üstte veya altta bir sensöre ediriim degisikliginin gerekli oldugu belirlenir ve üçüncü olarak mevcut tarama hizinda iki kat sensörü arasindaki boslugun kapatilmasi devam ettigi sürece, mevcut sensörden ve ya üstte ya da altta bulunan yeni hat sensöründen es zamanli olarak iki görüntü yakalanir. Ardindan yeni hat sensöründen görüntüler veya görüntü verileri yakalanmasina devam edilir ve ilk hat sensöründen yakalama durdurulur. Bu akis ile bir kesintisiz görüntünün yakalanmasi mümkündür.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre birinci piksel hatti ve/veya ikinci piksel hatti vasitasiyla edinilmis tekrar verilerinin atilmasi, usulün bir parçasidir. Görüntü verilerinin eszamanli yakalanmasi asamasi sirasinda görüntü verilerinin bir çakismasinin yakalanmasi durumunda, bir parça atilabilir veya silinebilir. lki piksel hatti arasindaki araligin veya boslugun kapatilmasinin ne kadar süreceginin belirlenmesine iliskin olarak daha önce verilenle ayni hesaplama sekli burada uygulanabilir. Ya daha önce yakalanmis veriler atilabilir, aktive edilmis hat, tarama sirasinda görüntülenmemis bir bölgede olana kadar bekleyebilir ya da bu iki alternatifi kombine edebilir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre numunenin bir nihai görüntüsünün, tekrar verileri atildiktan sonra yakalanmis görüntüler bazinda üretilmesi, bu usulün bir parçasidir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre numunenin bir üç boyutlu (3D) göiüntüsünün üretilmesi için bir usul olan daha önce açiklanan gibi bir usul sunulmustur.

Bu 3D görüntüleme usulü, numunenin birinci görüntüsünün, birinci piksel hattini içeren piksel hatlarinin bir birinci setinden yakalanmasi ve eszamanli olarak numunenin ikinci görüntüsünün, piksel hatlarinin birinci kümesinden yakalanmasi ve ikinci piksel hattini içeren piksel hatlarinin bir ikinci küinesinden, numunenin bir üçüncü görüntüsünün yakalanmasini içerir. Öte yandan numunenin görüntülerinin piksel hatlarinin ikinci kümesinden yakalanmasina devam edilmesi ve piksel hatlarinin birinci kümesinden numunenin görüntülerinin yakalanmasinin durdurulmasi asamalari mevcuttur.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre her biri çok sayida pikseli içeren bir birinci ve ikinci piksel hattina sahip bir görüntüleme sistemi sunulmustur. Cihaz, nuinuneyi bir tarama dogrultusu (X') boyunca tarainak üzere konfigüre edilmistir ve birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti, tarama do grultusu boyunca birbirlerine göre bir aralik kadar kaydirilmistir. Ayrica görüntüleme sistemi, birinci piksel hattindan numunenin bir birinci görüntüsünü yakalamak üzere konfigüre edilmistir ve eszamanli olarak birinci piksel hattindan numunenin bir ikinci görüntüsünü yakalamak ve ikinci piksel hattindan numunenin bir üçüncü görüntüsünü yakalamak üzere konfigüre edilmistir. Öte yandan göiüntüleme sistemi, ikinci piksel hattindan numunenin görüntülerini yakalamaya devam etmek üzere konfigüre edilmistir ve piksellerin birinci hatlarindan numunenin görüntülerini yakalamayi durdurmak üzere konfigüre edilmistir. Bunlarin düzenlemeleri, asagidaki Sekiller baglaminda daha detayli açiklanacaktir.

Görüntüleme sistemi, belirtilen piksel hatlarini içeren bir görüntüleme sensörüne sahiptir; burada görüntüleme sensörü, görüntüleme sisteminin optik eksenine göre egiktir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre görüntüleme sisteminin birinci piksel hatti, Y dogrultusu boyunca uzanan birkaç bitisik piksel hattindan olusan bir birinci blokun bir parçasidir ve ikinci piksel hatti, Y dogrultusu boyunca uzanan birkaç bitisik piksel hattindan olusan bir ikinci blokun bir parçasidir. Ayrica birinci ve ikinci bloklar, birbirlerinden Y dogrultusu boyunca uzanan bir isiga duyarli olmayan bosluk ile ayrilmistir. Böyle bir TDI düzenlemesi, Sekil 4 ve 5'ten derlenebilir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre görüntüleme sistemi, mikro mercekler içermez.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre her aralik veya isiga duyarli olmayan bosluk, kullanilan görüntüleme sensörünün bir pikselinin en az bir genisligi kadar bir genislige sahiptir.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre bir tarayici görüntüleme sistemi sunulmustur; burada sistem, bir numunenin görüntülenmesi için bir dijital tarama mikro skobudur.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre tarayici görüntüleme sisteminde görüntüleme sensörü, Y ekseninin etrafinda bir dönme ekseni olarak egiktir.

Baska bir örnek düzenlemeye göre burada sunuldugu sekliyle usul, bir patoloji numunesinin bir görüntüsünü üretmek için bir dijital tarama mikroskobudur.

Bulusun bu ve diger özellikleri, asagida açiklanan düzenlemelere referansla açiga çikacak ve aydinlatilacaktir.

Sekillere Yönelik Özet Açiklama Bulusun örnek düzenlemeleri, asagidaki çizimlerde açiklanacaktir.

Sekil 1, bir mikroskop laminin bir enine kesitini sematik olarak göstermektedir.

Sekil 2, bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun bir tarama mikroskobunu Sekil 3, bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun olarak bir obje uzayinda bir görüntüleme sensörünün bir yansitmasini göstermektedir.

Sekil 4, TDI prensiplerini ve bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun usulü kullanan bir görüntüleme sensörünü sematik olarak göstermektedir.

Sekil 5, bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun usulü kullanan bir görüntüleme sensörünün bir yapisini sematik olarak göstermektedir.

Sekil 6, bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun bir usulün bir akis diyagrainini Düzenlemelerin Detayli Açiklamasi Bu bulusun bir görüntüleme sisteminin bir örnek düzenlemesine uygun bir tarama mikroskobu (200), Sekil 2'de gösterilmistir. Görüntüleme sistemi (200), burada açiklandigi gibi görüntü verilerinin numunenin birden fazla derinliginde eszamanli yakalanmasi için usulü yürütebilir. Özellikle görüntüleme sistemi (200), Sekil 6'nin baglaininda açiklandigi gibi asama Sl ila SS`in yürütülmesi için konfigüre edilmistir. Ancak görüntüleme sisteminin (200), tarama sirasinda yakalama derinligi degistirilirken, kesintisiz 2D veya 3D görüntülerin üretilmesi için bir okuma usulüne olanak sagladiginin belirtilmesi önemlidir. Bu, kusursuz sekilde düz ve/veya hacimsel olmayan numunelerde hizli bir görüntü edinimine olanak saglar. Bu usul ve görüntüleme sistemi (200) ile bir kesintisiz görüntünün yakalanmasi mümkündür; bu, geçici ikili, yani eszamanli okuma yapilmadan mümkün olmayacaktir, çünkü hat sensöründe bir degisiklik, yalnizca edinim derinliginde bir degisiklik ile sonuçlanmaz, ama tarama do grultusu boyunca bir ötelenmeyle de sonuçlanir. Bu sonuncu ötelenine, ya göiüntüde bir bosluga ya da görüntü verilerinin bir tekrarina neden olur. Bu bulusun usulü boslugu önler. Tekrar için, görüntü verilerinin bir kismi atilabilir, ama ikili edinime gerek yoktur.

Elbette tarayici görüntüleme sistemi (200), Sekil 2'de gösterilmeyen, cam lam (201) ve lamel (202) arasina yerlestirilebilen bir numunenin, örnegin bir doku katmaninin görüntülenmesi için düzenlenmistir. Görüntüleme yolu (P), bir mikroskop objektifini (206) içerebilir; objektif, bir veya birden fazla mercegi (203, 204 ve 205), doku numunesinden yansiyan saçilmamis isigin engellenmesi için bir açikligi (207), bir borulu mercegi (208) ve bu bulusa uygun bir görüntüleme sensörünü (209) içerebilir. Görüntüleme sensörü (209), burada piksellerin bir matrisi olarak da adlandirilabilen piksellerin bir 2D dizisini içerir. Örnegin sensör, bir CMOS görüntüleme sensörüdür ama bu bulusla baska türlerde sensörler de kullanilabilir. Sekil Z'den görülebilecegi gibi görüntüleme sensörü (209), mikroskop objektif merceginin optik eksenine (O) göre egiktir.

Görüntüleme sensörü (209), burada açiklandigi gibi kendi kendine odaklanan bir görüntüleme sensörü olabilir. Sistem (200), ayrica tarayicinin çalisma isleminin ve özellikle numunenin görüntülenmesi için tarama isleminin yönetilmesi için bir yönetim modülünü içerir. Yönetim modülü, tipik olarak örnegin bir FPGA (Alanda Programlanabilir Kapi Dizisi) veya bir DCP (Dijital Sinyal islemcisi) gibi bir islemciyi içerir. Optik eksenin (O), asagidaki Sekil 3'te tanimlanan eksene (Z) (309) paralel olabilecegi belirtilmelidir.

Bu bulusun usulü, örnegin Sekil 3'te gösterilen gibi ve asagida daha detayli açiklanacak bir görüntüleme sensörü (300) ile yürütülebilir. Örnek bir düzenlemede usul, bir hat sensöründen/piksel hattindan (304) bir göiüntünün yakalanmasi, edinim derinliginde bir degisikligin, yani mevcut hat sensöründen/piksel hattindan (304) edinimin, üstte veya altta olan birinden (310) edinime degisikligin hangi yolla olursa olsun belirlenmesi ve mevcut tarama hizinda, iki hat sensörü arasindaki isiga duyarli olmayan boslugun (3050) kapatilmasi devain ettigi sürece mevcut sensörden (304) ve yeni hat sensöründen (310) eszamanli olarak iki görüntünün yakalanmasi asamalarini içerir. Ek bir asama olarak yeni hat sensöründen (310) görüntü yakalamanin devam ettirilmesi ve ilk hat sensöründen (304) yakalamanin durdurulmasi asamasi mevcuttur. Bu usul ile bir kesintisiz görüntünün yakalanmasi mümkündür; bu, geçici ikili okuma yapilmadan mümkün olmayacaktir, çünkü hat sensöründe bir degisiklik, yalnizca edinim derinliginde bir degisiklik ile sonuçlanmaz, ama tarama dogrultusu boyunca bir ötelenmeyle de sonuçlanir. Bu sonuncu ötelenme, ya görüntüde bir bosluga ya da bir tekrara neden olur. Avantajli sekilde bu usul, nihai görüntüde boslugu önler. Tekrar için, görüntü verilerinin bir kismi atilabilir, ama ikili edinime gerek yoktur. Görüntü verilerinin atilmasina iliskin detayli özellikler, daha önce tarif edilmistir.

Bu usul için kullanilan sensöre gelince Sekil 3, bir görüntüleme sensörünün (31 1) bir yansitmasini (300) göstermektedir. Öte yandan görüntüleme sensörü (311), kendi kendine odaklanan bir görüntüleme sensörü olabilir. Sekil 3, görüntüleme sensörünün (31 l), eksene (308) sahip Y dogmltusu boyunca uzanan sirasiyla çok sayida paralel piksel hattini içeren birkaç TDI blokunu (, bir isiga duyarli olmayan bosluk (305C) ile ayrilmistir; bu bosluga söz konusu bloklardan en az birinin piksellerinin okuma elektronigi konumlandirilmistir. istenirse her iki TDI blokunun (304 ve 310) okuma elektronigi, bosluga (305c) konumlandirilabilir. Ancak blokun (310) piksellerinin okuma elektroniginin isiga duyarli olmayan bosluga (3 050) konumlandirilinasi ve blokun (304) piksellerinin okuma elektroniginin isiga duyarli olmayan bosluga (305a) konumlandirilmasi da mümkündür. Görünen o ki TDI bloklarinin (3 04 ve 310), yükten gerilime dönüstürücüleri veya mantigi ve/veya baglanti devrelerini içermeyen bir piksel hatti olarak saglanmasi mümkündür. Sonuncu bilesenler, bütünüyle görüntüleme sensörünün (311) söz konusu isiga duyarli olmayan bosluklarindan olusur, böylece uygun bir düsük isik duyarliligiyla birlikte doluluk oraninin bir maksimizasyonu elde edilir. TDI bloklarinin (304 ve 310), yalnizca sematik olarak gösterildigi, çok sayida bitisik piksel hattinin burada detayli olarak betimlendigi belirtilmelidir. TDI blokunu olusturan bu ayri piksel hatlari, asagidaki Sekil 4'ten olarak çizilmistir; (301) bir cam lami belirtir ve (302) bir lameli belirtir ve doku numunesi (303) ile gösterilmistir. Öte yandan tarama dogrultusu (X'), ok (306) ile gösterilmistir ve tarama dogrultusunun (X'), sensörün (311) piksellerinin 2D dizisini10 tanimlayan Y dogrultusuna (308) büyük ölçüde dik oldugu kolayca derlenebilir. Sekil 3'te X dogrultusu (307) da gösterilmistir.

Sekil 3'ün görüntüleme sensörü, ayni boyutta ve çözünürlükte bir geleneksel 2D sensöre göre iki kat gelismistir. Sensörün isiga duyarli alaninda piksellerin fotoaktifkisminin maksimizasyonu, doluluk orani maksimize olacak sekilde saglanmistir. Bu, mikro merceksiz bir duyarli sensöre olanak saglar. Mikro inerceklerden kaçinilmasi, sensörün örnegin bir tarayici görüntüleme mikroskobunun optik yoluna egik yerlestirilmesi için saglar, çünkü sensörlerde bosluklarin içinde daha hizli bir sensöre olanak veren daha fazla devre mevcut olabilir.

Sekil 4, bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun bir görüntüleme sensörünü (400) sematik olarak göstermektedir. Görüntüleme sensörü, piksellerin bir 2D dizisini (421) bir birinci piksel hattini (410) içerir. Sekil 4'ten derlenebilecegi gibi birinci piksel hatti (410), dizinin sol ucundan dizinin sag ucuna Y dogrultusu (422) boyunca uzanmaktadir, dolayisiyla dizinin tüm genisligi boyunca uzanmaktadir. Y dogrultusu, X dogrultusuna (423) diktir. Piksellerin 2D dizisi, ayrica çok sayida pikseli içeren bir ikinci piksel hattini (411) içerir; piksel (418 ve 419), referans isaretleriyle birlikte örnek mahiyetinde gösterilmistir. Ayni zamanda ikinci hat (411) da Y do grultusu (422) boyunca uzaninaktadir. Bundan baska birinci ve ikinci piksel hattinin arasinda bir birinci isiga duyarli olmayan bosluk (402) saglanmistir. Sekil 4'ten derlenebilecegi gibi bu bosluk da Y dogrultusu boyunca uzaninaktadir. Öte yandan birinci piksel hattinin piksellerinin ve/veya ikinci piksel hattinin piksellerinin okuma elektronigi (412 ve 413), birinci isiga duyarli olmayan boslugun (402) içine konumlandirilmistir. Elbette sensör, örnegin bir FPGA gibi bilesenleri içerebilir.

Birinci isiga duyarli olmayan bosluk (402), sensörün bir pikselinin en az bir genisligi (420) kadar bir genislige sahiptir. Bu düzenlemede bosluk genisligi, sensörün bir pikselinin genisliginin (420) yaklasik bes katidir. Ayni zamanda ikinci isiga duyarli olmayan bosluk (403), böyle bir genislige sahiptir. Öte yandan Sekil 4'ten derlenebilecegi gibi görüntüleme sensörü (400), birkaç bitisik piksel hattinin (407 ila 410) bir birinci blokunu (405) içerebilir. Bu birinci blok (405), bir TDI bloku olarak yönetilebilir. Birinci isiga duyarli olmayan bosluk (402), piksel hattinin (410) veya piksel hattinin (411) akim gerilim dönüstürücüleri gibi okuma elektronigini (412, 413) içerir ve görüntüleme sensörünün (400) bir mantigini ve görüntüleme sensörünün (400) bir baglanti devresini de içerebilir. Ayni zamanda ikinci isiga duyarli olmayan bosluk (403), ikinci TDI blokunun ( piksellerinin bu okuma elektronigini (414) içerir. Daha önce açiklandigi gibi görüntüleme sensörü (400), bir TDI blokunun okuma elektroniginin, bütünüyle söz konusu TDl blokunun gösterilen X dogrultusu (423) boyunca altindaki veya üstündeki bitisik boslugun içinde saglanacagi sekilde de saglanabilir. Dolayisiyla bütünüyle fotodiyotlardan olusan, ama komsu bosluklara tasindiklarindan kendisi okuma elektronigi içermeyen bir TDI blokunun saglanmasi mümkündür. Örnek baska bir düzenlemede sensör, piksel hatlarinin bu Bir TDI bloku, hatlari/siralari Y do grultusu boyunca uzanan ve sütunlari X dogrultusu boyunca uzanan piksellerin 2D dizisi olarak görülebilir. TDI eylemi, sütunlar boyunca gerçeklesir. Bu TDI eylemi bir geleneksel CCD tarzi TDI olabilir; burada yük, objenin sensöre göre hareketi ile senkronize edilerek sütunlar boyunca transfer edilir. Alternatif olarak dijital alanda TDI yürütülebilir; burada piksel yükleri, önce bir dijital sayiya dönüstürülür ve ardindan objenin sensöre göre hareketi ile senkronize edilerek dijital alana transfer edilir. Bu dijital TDI, görüntü sensörünün kendisinde veya bir FPGA veya bilgisayar gibi bir bilgi islem biriminde "çip disinda" gerçeklesebilir. Bu bulusun sistemi, istenen TDI prosedürünün gerçeklesecegi sekilde görüntüleme sensörünün okuma islemini yöneten bir yönetim modülünü de içerebilir.

Bu düzenlemelere göre TDI kullanilmasinin daha detayli bir örnegi Sekil 4'ün baglaminda bloku (404, 405 ve 406), piksel matrisinde belirtilmistir. Bir TDI blokunun, bir fonksiyonel TDI birimi islevi gören toplam piksel matrisinin bir alt dizisi olmasinin amaçlandigi dikkate alinmalidir. Teknikte uzman bir kisi, bu düzenlemelere uygun bir TDI sensörünün nasil çalisabilecegini asikar biçimde çikarabilecektir. Bazi düzenlemeler, burada sinirlayici olmayan örnekler vasitasiyla açiklanacaktir. Bu ömeklerin hepsi, iki baskin görüntüleme sensörü tipinin her ikisine, yani CCD ve CMIS görüntü sensörlerine uygulanabilir.

CCD görüntü sensörleri için TDI eylemi, tipik olarak analog alanda, yükün piksellerin bir kümesinden piksellerin baska bir kümesine kopyalanmasi vasitasiyla yürütülür.

CMOS görüntü sensörleri için TDI eylemi, tipik olarak dijital alanda, piksellerin bir kümesinin dijital degerinin, piksellerin baska bir kümesinin dijital degerine ilave edilmesi vasitasiyla yürütülür. Ancak dijital ve analog TDI'nin her ikisi, CCD ve CMOS'un her ikisine uygulanabilir.

Asagida TDI eylemi, bir piksel degeri transferi olarak tarit` edilmistir; bu, eger analog TDI kullaniliyorsa bir analog yük transferi ve dijital TDI kullaniliyorsa bir piksel degeri transferi olarak anlasilacaktir.

Sekil 4'ün örnegine geri dönersek, bir piksel degeri transfer edilirken sensör, mikroskop lamina göre daha ileride bir tarama pozisyonuna hareket ettirilir. Sekil 4'ün örneginde TDI eyleminin yukariya dogru çalistigi ve numunenin sensöre göre ötelenmesinin de yukariya dogru yapildigi varsayilacaktir. Piksel hatti veya kademesi (410) (bir kademe, tercihen tam bir piksel hattini içerir), her pozlama için 0 piksel degerleri ile baslar ve kademe 407'nin piksel degerleri, her pozlamadan sonra blokta (405) nihai görüntüyü olusturur. Tam bir TDI çevrimi boyunca numunenin görüntüsünün tek bir hatti takip edildiginde, teknikte bilindigi gibi islem, söyledir: t:0 zamaninda bir pozlama sirasinda, görüntüleme sensörü vasitasiyla numunenin bir görüntüsü yakalanir. t=l'deki sonraki pozlamada, numune, t:0'da kademe 410'da yansitilmis numune görüntüsünün bir kisminin, simdi kademe 409'da yansitilacagi sekilde ötelenir. tZO ve tzl'deki pozlamalar arasinda kademe 410'daki piksellerin degerleri, kademe 409'a kopyalanir. t=l'deki pozlama sirasinda kademe 409 üzerindeki pozlamadan kaynaklanan piksel degerleri, t=0'da kademe 410'daki pozlamadan kaynaklanan önceden mevcut degerlere ilave edilir.

Kademe 409'daki degerler, simdi t=0'da kademe 410'un pozlanmasindan ve t=l'de kademe 409'un pozlanmasindan kaynaklanan piksel degerlerinin toplamidir. t:l ve t:2'deki pozlamalar arasinda kademe 409'daki piksellerin degerleri, kademe 408'e kopyalanir. t=2'deki pozlama sirasinda kademe 408 üzerindeki pozlamadan kaynaklanan piksel degerleri, t=0'da kademe 410'daki pozlamadan, arti t=1'de kademe 409'daki pozlamadan kaynaklanan önceden mevcut degerlere ilave edilir. Kademe 408'deki degerler, Simdi t:0'da kademe 410'un pozlanmasindan ve t:l'de kademe 409'un pozlanmasindan ve t:2*de kademe 408'in pozlanmasindan kaynaklanan piksel degerlerinin toplamidir. t:2 ve t:3*teki pozlamalar arasinda kademe 408'deki piksellerin degerleri, kademe 407'ye kopyalanir. t=3 'teki pozlama sirasinda kademe 407 üzerindeki pozlamadan kaynaklanan piksel degerleri, t=0'da kademe 410'daki pozlamadan arti, t=l'de kademe 409'daki ve t=2'de kademe 408'deki pozlamadan kaynaklanan önceden mevcut degerlere ilave edilir. Kademe 407'deki degerler, simdi t:0'da kademe 410'un pozlanmasindan ve t:l'de kademe 409'un pozlanmasindan ve t:2'de kademe 408'in pozlanmasindan ve t:3'te kademe 407'nin pozlanmasindan kaynaklanan piksel degerlerinin toplamidir, Numunenin görüntüsü, sensör boyunca ayni dogrultuda ve TDI eylemiyle ayni hizda ötelendiginden, bu örnekte numunenin üzerindeki ayni alana dört esit pozlama yapilmistir. Bu, numunenin ötelenmesini yavaslatmadan ve ek hareket bulanikligi katmadan, dört kat daha uzun pozlama periyoduna esdegerdir.

Yukaridaki açiklama, bloklar (404 ve 406) gibi baska her blok veya bu bulusun görüntüleme sensörünün baska herhangi bir bloku için geçerlidir.

Bu düzenlemelerde TDI bloklarinin dört kademesinin, ayni alanin ayni odakta bir görüntüsünü yakalayabilecegi dikkate alinmalidir.

Buna bagli olarak her TDI blokunun kademeleri, numuneden yaklasik ayni mesafeyle ayrilacaklari sekilde olabilir. Örnegin yukarida açiklanan birinci detayli düzenlemeye tekrar basvurularak, dört kademe her blok için kullanilabilir. Dolayisiyla TDI bloklarinin her biri, piksel boyutu ile ayni boyutta bir adim ile birbirlerinin yanina konumlandirilmis dört piksel hattindan olusabilir.

Burada bir adimin, iki komsu pikselin merkezleri arasindaki mesafeyi belirtebilecegi dikkate alinmalidir. Bu bulusun her düzenlemesinde her TDI bloku, adimdan daha büyük bir isiga duyarli olmayan aralik mesafesi kadar aralikli olabilir. Aralik mesafesi, sensörün derinlik konumunun Z çözünürlügünü belirler. Her TDI blokunun tekil pikselleri birbirlerine daha yakin olurken nispeten daha büyük bir bosluga sahip olunmasi avantajli olabilir.. Bu sekilde çok fazla piksek kullanilmadan nispeten büyük bir Z erimi elde edilebilir, çünkü her TDI kademesinin tekil kademeleri, birbirlerine daha yakindir. Sonuç olarak benzer derinlikte edinim yaparlar ve dolayisiyla bir veya birden fazla kademenin odaksizligindan kaynaklanan görüntü yumusamasini azaltirlar.

Bu bulusun baska bir örnek düzenlemesine göre Sekil 5, isiga duyarli olmayan bosluk (506) ile ayrilmis bir birinci piksel hattini (508) ve bir ikinci piksel hattini (509) içeren bir görüntüleme sensörlü (501) bir yapiyi (500) göstermektedir. Birinci TDI sirasiyla dört piksel hattini içerir. Piksel hatlari burada Sekil 5'te gösterilenden çok daha uzun olduklarindan, piksel hatlari için kesinti (516) gösterilmistir. Daha önce açiklandigi gibi piksel hatlari, birkaç bin pikselden, örnegin 4000 veya daha fazla pikselden olusabilir.10 Sekil 5, görüntüleme sensörünün üzerine konumlandirilinis ve dolayisiyla görüntüleme sensörünün bir parçasi olan iki TDI motorunu (510, 513) de göstermektedir. Böyle bir TDI motoru, bilinen ve burada belirtilmis herhangi bir TDI prosedürünü yürütmek üzere konfigüre edilmistir. Bu sekilde TDI, çipte gerçeklestirilir. Bu bulus, TDI prosedürünün, çip disinda, örnegin bir dis bilgisayar tarafindan yürütüldügü baska düzenlemeleri de içermektedir. Sekiz giris ve çikis ucu (51 1 ve 514), sensörün bir veri yoluna baglanmasi için standart bacaklardir. Istege bagli olarak kullanicinin daha yüksek bir bant genisligi istemesi durumunda 24 giris ve çikis ucu (512, 515) kullanilabilir.

Sekil 6, bu bulusun örnek bir düzenlemesine uygun bir usulün bir akis diyagramini seinatik olarak göstermektedir. Ayrintida Sekil 6'da, tarama sirasinda yakalama derinligi degistirilirken, kesintisiz 2D veya 3D görüntülerin üretilmesi için bir okuma usulü sunulmustur. Usul, görüntü verilerini numunenin birden fazla derinliginde eszamanli yakalama yetenegine sahiptir. Usul, örnegin Sekil 2'nin baglaminda açiklanan cihaz gibi bir görüntüleme cihazini kullanir. Kullanilan görüntüleme cihazi, bir optik eksene sahiptir ve optik eksene göre egik bir görüntüleme sensörünü (300, 400) içerir. Görüntüleme cihazinin böyle bir görüntüleme sensörü, çok sayida pikseli (415, 416) içeren bir birinci piksel hattini (410) ve çok sayida pikseli (418, 419) içeren en az bir ikinci piksel hattini (41 1) içerir. Birinci ve ikinci piksel hatti, görüntüleme cihazinin optik ekseni boyunca numuneye dogru farkli bir optik yol uzunluguna sahiptir ve tarama dogrultusu boyunca birbirlerine göre bir aralik (402) kadar kaydirilmistir.

Sekil 6'da gösterilen usul, görüntüleme sensörünün birinci ve ikinci piksel hatlarinin bir ana uzantisi dogrultusuna (Y) büyük ölçüde dik bir tarama dogrultusu (X') boyunca numunenin taranmasini, yani asama Sl'i ögretir. Ikinci asama SZ, birinci piksel hattindan numunenin bir birinci görüntüsünün yakalanmasini tanimlar; bu asama, eszamanli olarak birinci piksel hattindan numunenin bir ikinci görüntüsünün yakalanmasini ve ikinci piksel hattindan numunenin bir üçüncü görüntüsünün yakalanmasini gerektiren asama S3'ten önce gerçeklestirilir. Öte yandan asama S4'te ikinci piksel hattindan numunenin görüntülerinin yakalaninasina devam edilir. Piksellerin birinci hattindan numunenin görüntülerinin yakalanmasinin durdurulmasi, asama SS'te gerçeklestirilir.

Dolayisiyla Sekil 6`da asama Sl ila SS ile betimlenen usul, tarama sirasinda yakalama derinligi degistirilirken kesintisiz, 2D veya 3D görüntüler üretebilen bir okuma usulü olarak görülebilir. Bu, kusursuz sekilde düz ve/veya hacimsel olmayan numunelerde hizli bir görüntü edinimine olanak saglar. Tarama sirasinda ilgili araligin, yani bitisik piksel hatlari arasindaki boslugun kapatilmasinin ne kadar sürecegini belirlemeye yönelik hesaplama, teknikte uzman kisi tarafindan sorunsuz gerçeklestirilebilir ve burada açiklanan görüntüleme cihazinda uygulanabilir. Yansitmada iki kamera, yani iki piksel hatti arasindaki mesafeden hareketle, mesafenin kaç pikselle ilgili oldugu bilinmektedir.

Pozlama frekansiyla, yani hat hiziyla, aralikta/boslukta kaç piksel oldugu bilinmektedir.

Bu usulü yürüten görüntüleme cihazi, eszamanli görüntü yakalamanin ne zaman baslatilacagi belirleme yetenegine sahiptir. Özellikle bu bulusun örnek bir düzenleinesinde edinim derinliginde bir degisikligin gerekli olup olmadigi belirlenir ve edinim derinliginde bir degisikligin gerekli oldugunun belirlenmesi bazinda ikinci piksel hattinin karsilik gelen etkinlestirilmesi, görüntüleme cihazi tarafindan otomatik olarak yürütülür. Burada daha önce açiklandigi gibi edinim derinliginde bir degisikligin gerekli olup olmadiginin belirlenmesi için birçok farkli teknik araç kullanilabilir.

Sekil 6'da açiklanan usul, Sekil 1'de gösterildigi gibi kusursuz sekilde düz ve/veya hacimsel olmayan numunelerin, hizli görüntü edinimine olanak verir ve özellikle dijital lamli tarayicilarda, örnegin dijital patoloji için uygulanabilir, ama baska teknik alanlarda da uygulanabilir. Sekil 6'nin bu usulü ile bir kesintisiz görüntünün yakalanmasi mümkündür; bu, geçici ikili, yani eszamanli okuma yapilmadan mümkün olmayacaktir, çünkü hat sensöründe bir degisiklik, yalnizca edinim derinliginde bir degisiklik ile sonuçlanmaz, ama tarama dogrultusu (X') boyunca bir ötelenmeyle de sonuçlanir. Bu sonuncu ötelenme, ya görüntüde bir bosluga ya da görüntü verilerinin bir tekrarina neden olur. Yukarida açiklandigi gibi usul, boslugu önlemek için gereklidir. Tekrar için, görüntü verilerinin bir kismi atilabilir, ama ikili edinime gerek yoktur.

Haklari talep edilen bulusu uygularken teknikte uzman kisiler, sekillerin, açiklamalarin ve ilisikteki istemlerin incelemesiyle açiklanan düzenlemelere iliskin diger degisiklikleri anlayabilir ve gerçeklestirebilir. Örnegin daha önce açiklandigi gibi bu basvuruda tarif edilen bulus, sensörün optik eksene göre egik olmadigi ve görüntüleme sisteminin, bu sensörün numunenin bir egik enine kesitini görüntüleyebilecegi sekilde yerlestirildigi baska kontigürasyonlari kapsamaktadir. Dolayisiyla numuneden sensöre farkli optik yol uzunluklarinm üretimi, isik yoluna bir optik elemanin, örnegin bir prizmanm sokulmasi gibi bu alanda iyi bilinen baska teknikler kullanilarak gerçeklestirilebilir. lstemlerde "içerinek" kelimesi, baska unsurlari veya asamalari dislamaz ve belirsiz artikel parçanin veya asamanin fonksiyonunu yerine getirebilir. Farkli karsilikli bagimli istemlerde yalnizca bazi ölçülerin belirtilmesi olgusu, bu ölçülerin bir kombinasyonunun avantajli biçimde kullanilamayacagina isaret etmez. Istemlercleki herhangi bir referans isaretinin, istemlerin kapsamini sinirladigi anlami çikarilmamalidir.

Referans Listesi mikroskop lami enine kesiti tutturma ortami (görüntüleme sistemi) tarama mikroskobu (görüntüleme sistemi) alt mercek orta mercek üst mercek mikroskop objektifi borulu mercek görüntüleme sensörü görüntüleme sensörü/yansitma doku numunesi hat sensörüfpiksel hatti/TDI bloku isiga duyarli olmayan üçüncü bosluk isiga duyarli olmayan birinci bosluk isiga duyarli olmayan dördüncü bosluk ok (X dogrultusu) eksen (Y dogrultusu) üst veya alt hat sensörü/piksel hatti/TDI bloku birinci görüntüleme sensörü ikinci görüntüleme sensörü isiga duyarli olmayan üst bosluk isiga duyarli olmayan alt bosluk piksel hatlarinin birinci bloku birinci blokta ilk sira piksel hatti birinci blokta ikinci sira piksel hatti birinci blokta üçüncü sira piksel hatti birinci blokta dördüncü sira piksel hatti üst okuma elektronigi alt okuma elektronigi birinci blokta 4.sirada l.piksel birinci blokta 4.sirada 2. piksel birinci blokta 4.sirada 3. piksel ikinci blokta 1.sirada 1.piksel ikinci blokta 1.sirada 2. piksel piksel dizisi10 Y dogrultusu X dogrultusu görüntüleme sensörlü yapi görüntüleme sensörü birinci TDI bloku ikinci TDI bloku üçüncü TDI bloku 128inci TDI bloku isiga duyarli olmayan bosluk birinci piksel hatti ikinci piksel hatti üst okuma elektronigi alt okuma elektronigi 8 giris ucu 8 çikis ucu 24 giris ucu 24 çikis ucu 1:” SEKIL 1 ~ r 9,7. /::î::î; 1 ./L A, 3.1," »115 - 3) I.] i;`.i

Claims (3)

1. ISTEMLER 1. Bir optik eksene sahip bir görüntüleme cihazi kullanilarak, bir numunenin birden fazla derinliginde görüntü verilerinin eszamanli yakalanmasi için usul olup, cihaz, optik eksene göre adlandirilmis bir görüntüleme sensörünü içerir; sensör, asagidakilere sahiptir: çok sayida pikseli (415, 416) içeren bir birinci piksel hatti (410), çok sayida pikseli (418, 419) içeren bir ikinci piksel hatti (41 1), birinci ve ikinci piksel hatti, görüntüleme cihazinin optik ekseni boyunca numuneye dogru farkli bir optik yol uzunluguna sahiptir, birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti, tarama do grultusu boyunca usul asagidaki asamalari içerir optik eksene ve birinci ve ikinci piksel hatlarinin bir ana uzantisi dogrultusuna (Y) büyük ölçüde dik bir tarama dogrultusu (X') boyunca numunenin taranmasi (S 1 ), birinci piksel hattindan, numunenin bir birinci görüntüsünün yakalaninasi (SZ), eszamanli olarak, birinci piksel hattindan, numunenin bir ikinci görüntüsünün yakalanmasi ve ikinci piksel hattindan, numunenin bir üçüncü görüntüsünün yakalanmasi (S3), ikinci piksel hattindan, numunenin görüntülerinin yakalanmasina devain edilmesi (S4), birinci piksel hattindan, numunenin görüntülerinin yakalanmasinin durdurulmasi (SS).
2. 2. Istem l'e göre usul olup, burada aralik, ya birinci ve ikinci piksel hatlari arasindaki bir birinci isiga duyarli olmayan bosluktur (402) ya da birinci ve ikinci piksel hatlari arasindaki bir veya birden fazla yakalama yapmayan piksel hattidir; bu yakalama yapmayan piksel hatti, devre disi birakilmistir.
3. 3. Istem 2'ye göre usul olup, burada isiga duyarli olmayan bosluk, birinci ve ikinci Önceki istemlerden herhangi birine göre usul olup, burada asama Sl ila SS, numunenin taranmasi sirasinda yürütülür. Önceki istemlerden herhangi birine göre usul olup, burada ikinci görüntünün ve üçüncü görüntünün eszamanli yakalanmasi, tarama sirasinda birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti arasindaki araligin kapatilmasi devam ettigi sürece yürütülür. Önceki istemlerden herhangi birine göre usul olup, ayrica asagidaki asamalari edinim derinliginde bir degisikligin gerekli olup olmadiginin belirlenmesi ve edinim derinliginde bir degisikligin gerekli oldugunun belirlenmesi bazinda ikinci piksel hattinin etkinlestirilmesi. Istem 6'ya göre usul olup, burada bir optimal odak pozisyonunun tahmin edilmesi için bir usul, edinim derinliginde bir degisikligin gerekli olup olmadiginin belirlenmesinde kullanilir. istem 6 veya 7'den birine göre usul olup. görüntüleme sensörü, ayrica çok sayida pikseli içeren bir üçüncü piksel hattini içerir, burada birinci, ikinci ve üçüncü piksel hatlarinin her biri, görüntüleme cihazinin optik ekseni boyunca numuneye dogru farkli bir optik yol uzunluguna sahiptir, burada birinci piksel hatti ve üçüncü piksel hatti, tarama dogrultusu (X') boyunca birbirlerine göre bir aralik kadar kaydirilmistir, burada birinci piksel hatti, ikinci ve üçüncü piksel hatti arasinda bulunmaktadir, usul, ayrica asagidaki asamayi içerir: edinim derinliginde bir artisin gerekli oldugunun belirlenmesi durumunda, ikinci piksel hattinin aktive edilmesi veya edinim derinliginde bir azaltmanin gerekli oldugunun belirlenmesi durumunda, üçüncü piksel hattinin aktive edilmesi. 9. Önceki istemlerden herhangi birine göre usul olup, ayrica asagidaki asamayi içerir: birinci piksel hatti ve/veya ikinci piksel hatti vasitasiyla edinilmis tekrar verilerinin atilmasi. 10. istem 9'a göre usul olup ayrica asagidaki asamayi içerir: tekrar verileri atildiktan sonra yakalanmis görüntüler bazinda numunenin bir 11. Önceki istemlerden herhangi birine göre usul olup, burada görüntüleme sistemi, bir oitogonal XY koordinat sisteminde piksellerin bir 2D dizisini içeren bir görüntüleme sensörüdür (400); sensörün piksellerinin 2D dizisi, piksellerin birinci, ikinci ve üçüncü hattini içerir ve burada birinci, ikinci ve üçüncü piksel hatlarinin her biri, Y dogrultusu boyunca uzanir. 12. Numunenin bir üç boyutlu (3D) görüntüsünün üretilmesi için önceki istemlerden herhangi birine göre usul olup, usul, ayrica asagidaki asamalari içerir: birinci piksel hattini içeren piksel hatlarinin bir birinci kümesinden, numunenin bir birinci görüntüsünün yakalanmasi, eszamanli olarak piksel hatlarinin birinci kümesinden, numunenin ikinci görüntüsünün yakalanmasi ve ikinci piksel hattini içeren piksel hatlarinin bir ikinci kümesinden, numunenin bir üçüncü görüntüsünün yakalanmasi, piksel hatlarinin ikinci kümesinden, numunenin görüntülerinin yakalanmasina devam edilmesi ve piksel hatlarinin birinci kümesinden, numunenin görüntülerinin yakalanmasinin durdurulmasi. 13. Bir numunenin görüntü verilerinin birden fazla derinlikte eszamanli yakalanmasi için bir görüntüleme sistemi olup, sistem asagidakileri içerir: çok sayida pikseli (415, 416) içeren bir birinci piksel hatti (410), çok sayida pikseli (418, 419) içeren bir ikinci piksel hatti (41 1), burada cihaz, numuneyi bir tarama dogrultusu (X') boyunca taramak üzere kontigüre edilmistir, burada birinci piksel hatti ve ikinci piksel hatti, tarama dogrultusu boyunca burada görüntüleme sistemi, birinci piksel hattindan numunenin bir birinci görüntüsünü yakalamak üzere kontigüre edilmistir, burada görüntüleme sistemi, eszamanli olarak birinci piksel hattindan, numunenin bir ikinci görüntüsünü yakalamak ve ikinci piksel hattindan, numunenin bir üçüncü görüntüsünü yakalamak üzere konfigüre edilmistir ve burada görüntüleme sistemi, ikinci piksel hattindan numunenin görüntülerini yakalamaya devam etmek üzere konfigüre edilmistir ve piksellerin birinci hatlarindan nuinunenin görüntülerini yakalamayi durdurmak üzere konfigüre edilmistir. 14. Istem 13'e göre bir görüntüleme sistemi olup, burada birinci ve ikinci piksel hatlari, bir dikgen XY koordinat sisteminde piksellerin bir 2D dizisini içeren bir görüntüleme sensörünün (400) parçasidir, burada birinci ve ikinci piksel hatlari, Y dogrultusu boyunca uzanir, görüntüleme sensörü, ayrica birinci ve ikinci piksel hattinin arasinda bir birinci isiga duyarli olmayan boslugu (402) içerir, burada birinci isiga duyarli olmayan bosluk, Y dogrultusu boyunca uzanir ve burada birinci piksel hattinin piksellerinin ve/veya ikinci piksel hattinin piksellerinin okuma elektronigi (412, 413), birinci isiga duyarli olmayan boslugun (402) içine konumlandirilmistir. 15. Istem 14'e göre bir görüntüleme sistemi olup, burada birinci isiga duyarli olmayan boslugun içine veya sensörün baska bir isiga duyarli olmayan boslugunun içine asagidaki bilesenlerden en az biri konumlandirilir: birinci ve ikinci piksel hattindan en az birinin piksellerinin akim-gerilim dönüstürücüleri, görüntüleme sensörünün bir mantigi ve görüntüleme sensörünün bir baglanti devresi.