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Title:
METHOD FOR CORRECTING A COLOR REPRODUCTION OF A DIGITAL MICROSCOPE AND DIGITAL MICROSCOPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/030366
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for correcting colors of a color reproduction of a digital microscope and to a digital microscope. In a first step of the method according to the invention, a color image of a sample to be examined under the microscope is recorded. When the recording is performed, wavelength-dependent properties (02; 03) of a microscope illumination unit that illuminates the sample are determined in order to describe a state of the microscope illumination unit, in that settings selected at the microscope illumination unit are captured. In a further step, a set of correction values (08) is determined, which is associated with a state of the microscope illumination unit that is selected in accordance with the state of the microscope illumination unit determined when the recording is performed. In a further step, the colors of the recorded color image of the sample are corrected by applying the correction values (08) of the previously determined set.

Inventors:
GAIDUK ALEXANDER (DE)
GÖTZ BURKHARD (DE)
KALININ STANISLAV (DE)
WACKE MICHAEL (DE)
JÄGER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/069435
Publication Date:
March 03, 2016
Filing Date:
August 25, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL MICROSCOPY GMBH (DE)
International Classes:
G02B21/36; G01J3/46; G01J3/52
Domestic Patent References:
WO2010002070A12010-01-07
Foreign References:
US20140055592A12014-02-27
US20130044200A12013-02-21
US20080018735A12008-01-24
US20090141127A12009-06-04
US20130044200A12013-02-21
US8238534B22012-08-07
US20140055592A12014-02-27
JP4311945B22009-08-12
JP4217494B22009-02-04
EP2204980B12011-05-18
US20120050727A12012-03-01
US20110249155A12011-10-13
US20080018735A12008-01-24
DE102005031104A12007-01-18
Attorney, Agent or Firm:
ENGEL, Christoph K. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Korrigieren von Farben einer Farbwiedergabe eines digitalen Mikroskops, folgende Schritte umfassend:

- Aufnehmen eines farbigen Bildes einer zu

mikroskopierenden Probe, wobei wellenlängenabhängige

Eigenschaften (Ol; 02) einer die Probe beleuchtenden Mikroskopbeleuchtung zur Beschreibung eines Zustandes der Mikroskopbeleuchtung ermittelt werden, indem an der

Mikroskopbeleuchtung gewählte Einstellungen erfasst werden;

- Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten (08), welcher einem Zustand der Mikroskopbeleuchtung zugeordnet ist, wobei der dem zu bestimmenden Satz der Korrekturwerte zugeordnete Zustand der Mikroskopbeleuchtung entsprechend dem ermittelten Zustand der Mikroskopbeleuchtung gewählt wird; und

- Korrigieren der Farben des aufgenommenen farbigen Bildes durch Anwenden der Korrekturwerte (08) des zuvor

bestimmten Satzes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:

- beim Aufnehmen des farbigen Bildes der zu

mikroskopierenden Probe weiterhin wellenlängenabhängige Eigenschaften (03) einer eine Optik und einen Bildwandler umfassenden optischen Aufnahmeeinrichtung des Mikroskops zur Beschreibung eines Zustandes der optischen

Aufnahmeeinrichtung ermittelt werden, indem an der optischen Aufnahmeeinrichtung gewählte Einstellungen erfasst werden; und dass - der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten (08)

weiterhin einem Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordnet ist, wobei der dem zu bestimmenden Satz der Korrekturwerte (08) zugeordnete Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung entsprechend dem ermittelten Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung gewählt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten (08) einen Teilschritt umfasst, bei welchem mindestens ein Satz von Korrekturwerten (08) aus einer Mehrzahl an

gespeicherten und unterschiedlichen Zuständen der optischen Mikroskopbeleuchtung zugeordneten Sätzen von

Korrekturwerten ausgewählt wird, wobei der dem ausgewählten Satz von Korrekturwerten (08) zugeordnete Zustand der

Mikroskopbeleuchtung dem ermittelten Zustand der

Mikroskopbeleuchtung am nächsten kommt.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Satz von Korrekturwerten (08) als der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten (08) verwendet wird.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten (08) weiterhin einen Teilschritt umfasst, bei welchem die Korrekturwerte des ausgewählten Satzes angepasst werden, wenn der dem ausgewählten Satz von Korrekturwerten zugeordnete Zustand der Mikroskopbeleuchtung nicht vollständig dem ermittelten Zustand der Mikroskopbeleuchtung gleicht. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Sätze von Korrekturwerten aus der Mehrzahl an gespeicherten und unterschiedlichen Zuständen der Mikroskopbeleuchtung zugeordneten Sätzen von

Korrekturwerten ausgewählt werden, wobei das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten (08) weiterhin einen

Teilschritt umfasst, bei welchem die Korrekturwerte der beiden ausgewählten Sätze interpoliert werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die gespeicherten und

unterschiedlichen Zuständen der Mikroskopbeleuchtung zugeordneten Sätze von Korrekturwerten durch folgende

Teilschritte ermittelt werden:

- Erfassen der wellenlängenabhängigen Eigenschaften der Mikroskopbeleuchtung in den mehreren Zuständen der

Mikroskopbeleuchtung unter Zuordnung der an der

Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen;

- Aufnehmen jeweils eines farbigen Bildes einer

Farbreferenz mit dem digitalen Mikroskop in jedem der mehreren Zustände der Mikroskopbeleuchtung; und

- Bestimmen jeweils eines Satzes von Korrekturwerten für jeden der mehreren Zustände der Mikroskopbeleuchtung, welcher die Korrektur des in dem jeweiligen Zustand der Mikroskopbeleuchtung aufgenommenen Bildes zur

farbgetreuen Wiedergabe der Farbreferenz beschreiben.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten (08) dadurch erfolgt, dass dieser unter Berücksichtigung der wellenlängenabhängigen Eigenschaften (01; 02) der die Probe beleuchtenden Mikroskopbeleuchtung berechnet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen dadurch erfasst werden, dass das von der Mikroskopbeleuchtung abgegebene Beleuchtungslicht mit einem wellenlängenempfindlichen Sensor spektral ausgemessen wird.

Digitales Mikroskop, umfassend eine optische

Aufnahmeeinrichtung, eine Mikroskopbeleuchtung und eine Bildverarbeitungseinheit, welche zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 konfiguriert ist .

Description:
Verfahren zum Korrigieren einer Farbwiedergabe eines digitalen

Mikroskops sowie digitales Mikroskop

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum

Korrigieren von Farben einer Farbwiedergabe eines digitalen Mikroskops. Durch das Verfahren ist eine farbgetreue

Wiedergabe einer zur mikroskopierenden Probe ermöglicht. Es handelt sich somit um ein Verfahren zum Farbmanagement des digitalen Mikroskops. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein digitales Mikroskop mit einer Bildverarbeitungseinheit, welche für eine Farbkorrektur ausgebildet ist.

Die US 2013/0044200 AI zeigt ein System zur Farbkorrektur in Objektträgern für die Mikroskopie. Der eine Probe tragende

Objektträger weist zusätzlich eine Mehrzahl an Farbreferenzen auf. Die Farbreferenzen werden gemeinsam mit der Probe

beleuchtet und vom Mikroskop aufgenommen. Anhand der

aufgenommenen Farbreferenzen erfolgt eine Farbkorrektur des aufgenommenen Bildes.

Die US 8,238,534 B2 lehrt eine Vorrichtung zur Mikroskopie, welche eine Einheit zur Erfassung eines einer

Mikroskopbeleuchtung ausgesetzten optischen Elementes umfasst. Entsprechend dem jeweils erfassten optischen Element werden

Parameter zur Farbkorrektur aus einem Speicher ausgelesen, um damit eine Farbkorrektur der mit einer Bildaufnahmeeinheit des Mikroskops aufgenommenen Bilder vorzunehmen. Aus der US 2014/0055592 AI ist ein System zur Farbkorrektur in

Objektträgern für die Durchlichtmikroskopie bekannt, bei welchem auf den Objektträgern ein Farbfilterfeld angeordnet ist. Das Farbfilterfeld wird von der Mikroskopbeleuchtung durchleuchtet und aufgenommen, um eine Farbkorrektur der ausgenommenen Bilder durchzuführen.

Die JP 4311945 B2 zeigt eine elektronische Kamera für die Mikroskopie, bei welcher eine Korrektur des Farbtons und der

Farbsättigung eines aufgenommenen Videosignals durch eine Multiplikation mit vorab festgelegten Koeffizienten erfolgt.

Aus der JP 4217494 B2 ist eine elektronische Kamera für ein Mikroskop bekannt, in welcher mithilfe eines Prozessors eine geeignete Farbabstufung aus einer Vielzahl möglicher

Farbabstufungen ausgewählt wird.

Die EP 2 204 980 Bl zeigt ein Bildverarbeitungssystem für ein Mikroskop, bei welchem mit einer Bildaufnahmevorrichtung erste und zweite Bilddaten erfasst werden. Mithilfe einer RGB- Interpolationseinheit werden daraus erste interpolierte RGB- Bilddaten und zweite interpolierte RGB-Bilddaten erzeugt. Die ersten interpolierten RGB-Bilddaten werden farbkorrigiert , um eine Farbmatrix und einen Gradierungsparameter zu berechnen, welche zur Farbkorrektur der zweiten interpolierten RGB- Bilddaten benutzt werden.

Die US 2012/0050727 AI zeigt ein Abbildungssystem, welches beispielsweise als Mikroskop ausgebildet ist und eine

Korrektureinheit umfasst, welche zur Korrektur von Bildern der abzubildenden Probe dient. Diese Korrektur basiert auf spektralen Informationen, welche mit einem spektralen Sensor erfasst wurden.

Die US 2011/0249155 AI zeigt ein Bildaufnahmesystem, welches insbesondere als Mikroskop ausgebildet ist und eine

Farbtonkorrektureinheit umfasst, die zur Korrektur von mit einem Zeilensensor aufgenommenen Bildern der abzubildenden Probe dient. Diese Korrektur basiert auf spektralen

Informationen, welche mit einem spektralen Sensor erfasst wurden .

Die US 2008/0018735 AI lehrt eine mikroskopische

Aufnahmeeinrichtung, in welcher eine Farbkorrekturmatrix angewendet wird, die aus einer Kameracharakteristik berechnet wird. Die Kameracharakteristik ist in einem Speicher abgelegt und enthält Angaben über die spektrale Empfindlichkeit des

Bildwandlers, die aus dem Hintergrund des aufgenommenen Bildes bestimmt werden.

Aus der DE 10 2005 031 104 AI ist ein Verfahren zur

farbgetreuen Bildwiedergabe eines automatischen Mikroskops bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Parameter zum

Ansteuern einer Lichtquelle erfasst, um diese bei einer

Erstinbetriebnahme einer gemessenen spektralen Verteilung der Lichtquelle zuzuordnen und um diese Zuordnungsinformationen im späteren regulären Betrieb für eine geregelte Ansteuerung der

Lichtquelle zu nutzen. Weiterhin soll eine Kompensation festgestellter spektraler Abweichungen durch eine Anpassung der spektralen Verteilung des Monitorbildes an die spektrale Verteilung der Lichtquelle erfolgen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die Korrektur von Farben einer

Farbwiedergabe eines digitalen Mikroskops zu verbessern, um eine farbgetreue Wiedergabe einer zur mikroskopierenden Probe zu ermöglichen. Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch ein digitales Mikroskop gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 10. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Korrigieren von

Farben einer Farbwiedergabe eines digitalen Mikroskops. Bei einem digitalen Mikroskop erfolgt eine elektronische

Bildwandlung, wobei das aufgenommene Bild in Form von

digitalen Daten weiterverarbeitet und zur Anzeige auf einer elektronischen Bildwiedergabeeinrichtung gebracht wird.

In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit dem digitalen Mikroskop ein farbiges Bild einer zu

mikroskopierenden Probe aufgenommen. Dieses farbige Bild ist Gegenstand der Farbkorrektur. Bei der Aufnahme werden

wellenlängenabhängige Eigenschaften einer die Probe

beleuchtenden Mikroskopbeleuchtung zur Beschreibung eines Zustandes der Mikroskopbeleuchtung ermittelt, indem an der Mikroskopbeleuchtung gewählte Einstellungen erfasst werden. Dieser Schritt des Verfahrens berücksichtigt, dass

Mikroskopbeleuchtungen zur Anpassung an die zu erzielende Aufnahme veränderbar sind. Beispielsweise kann die

Beleuchtungsstärke variiert werden oder es kann eine bestimmte Art der Beleuchtung, wie eine Hellfeld- und

Dunkelfeldbeleuchtung ausgewählt werden oder es können

unterschiedliche Einzellichtquellen ausgewählt und

ausgerichtet werden. Die an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen umfassen somit Parametereinstellungen und/oder eine Auswahl von Konfigurationen. Die Einstellungen und/oder die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der

Mikroskopbeleuchtung sind bevorzugt in einem oder mehreren Speichern gespeichert, sodass das Erfassen der Einstellungen ein Auslesen des Speichers umfasst. Auch können die Einstellungen mittelbar dadurch erfasst werden, dass das von der Mikroskopbeleuchtung abgegebene Beleuchtungslicht spektral ausgemessen wird; beispielsweise mit einem

Miniaturspektrometer oder mit einem

Miniaturmultiwellenlängenbildsensor . Die Einstellungen führen in ihrer Gesamtheit zu einem Zustand der Mikroskopbeleuchtung, welcher erfindungsgemäß durch die Erfassung der Einstellungen festgehalten wird. Die unterschiedlichen Zustände der

Mikroskopbeleuchtung sind dadurch gekennzeichnet, dass sie zu unterschiedlichen wellenlängenabhängigen Eigenschaften der

Mikroskopbeleuchtung führen. Insbesondere ist die von der Mikroskopbeleuchtung auf der Probe bewirkte

Strahlungsintensität der elektromagnetischen Strahlung

wellenlängenabhängig .

In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Satz von Korrekturwerten bestimmt. Der Satz von

Korrekturwerten ist beispielsweise durch ein Feld, bevorzugt durch einen oder mehrere Vektoren oder durch eine oder mehrere Matrizen von Korrekturwerten gebildet. Die Korrekturwerte stellen Korrekturfaktoren dar. Der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten ist einem Zustand der Mikroskopbeleuchtung zugeordnet, welcher entsprechend dem bei der Aufnahme

ermittelten Zustand der Mikroskopbeleuchtung gewählt wird, d. h. der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten wird

entsprechend dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der Mikroskopbeleuchtung gewählt, wofür der zugeordnete Zustand als Kriterium dient. Der zu bestimmende Satz von

Korrekturwerten ist geeignet, eine Farbkorrektur von solchen aufgenommenen Bildern vorzunehmen, welche in dem zugeordneten

Zustand der Mikroskopbeleuchtung aufgenommen wurden. Mit dem zu bestimmenden Satz von Korrekturwerten kann das zuvor aufgenommene farbige Bild der Probe farbkorrigiert werden. In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Farben des aufgenommenen farbigen Bildes der Probe durch Anwenden der Korrekturwerte des zuvor bestimmten Satzes korrigiert. Im Ergebnis liegt ein farbkorrigiertes Bild der aufgenommenen Probe vor. Die Farbkorrektur umfasst bevorzugt auch einen Weißabgleich .

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass für die Farbkorrektur des mit dem

digitalen Mikroskop aufgenommenen Bildes die

wellenlängenabhängigen spektralen Eigenschaften der

Mikroskopbeleuchtung in deren jeweils aktuell eingestellten Zustand berücksichtigt werden.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen

Verfahrens werden auch wellenlängenabhängige Eigenschaften einer optischen Aufnahmeeinrichtung des Mikroskops

berücksichtigt. Die optische Aufnahmeeinrichtung umfasst eine Optik und einen elektronischen Bildwandler. Die Optik umfasst beispielsweise ein Objektiv, eine Blende und eine Zoom-Optik. Der Bildwandler kann auch als Sensor oder Bildsensor

bezeichnet werden. Bei diesen bevorzugten Ausführungsformen werden beim Aufnehmen des farbigen Bildes der zu

mikroskopierenden Probe weiterhin wellenlängenabhängige

Eigenschaften der optischen Aufnahmeeinrichtung zur

Beschreibung eines Zustandes der optischen Aufnahmeeinrichtung ermittelt, indem an der optischen Aufnahmeeinrichtung gewählte Einstellungen erfasst werden. Durch unterschiedliche

Einstellungen, beispielweise durch unterschiedliche

Parametereinstellungen oder durch unterschiedliche

Konfigurationen der Optik, sind unterschiedliche Zustände der optischen Aufnahmeeinrichtung gegeben, in denen die optische Aufnahmeeinrichtung unterschiedliche wellenlängenabhängige Eigenschaften aufweist. Diese an der optischen

Aufnahmeeinrichtung gewählten Einstellungen werden gemeinsam mit den an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen erfasst. Die Einstellungen und/oder die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der optischen Aufnahmeeinrichtung sind bevorzugt in einem oder mehreren Speichern gespeichert, sodass das

Erfassen der Einstellungen ein Auslesen des Speichers umfasst. Bei diesen bevorzugten Ausführungsformen ist der zu

bestimmende Satz von Korrekturwerten weiterhin einem Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordnet. Somit ist der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten einem Zustand der

Mikroskopbeleuchtung und einem Zustand der optischen

Aufnahmeeinrichtung zugeordnet. Der dem zu bestimmenden Satz von Korrekturwerten zugeordnete Zustand der optischen

Aufnahmeeinrichtung wird entsprechend dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung

ausgewählt. Der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten ist geeignet, eine Farbkorrektur von solchen aufgenommenen Bildern vorzunehmen, welche in dem zugeordneten Zustand der

Mikroskopbeleuchtung und in dem zugeordneten Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung aufgenommen wurden. Der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten ist geeignet, um damit das zuvor aufgenommene farbige Bild der Probe zu korrigieren. Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsformen besteht darin, dass die wellenlängenabhängigen Eigenschaften

sämtlicher Komponenten des digitalen Mikroskops, welche die Farbwiedergabe beeinflussen, berücksichtigt werden.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, bei denen die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der

optischen Aufnahmeeinrichtung bevorzugt, aber nicht zwingend zu berücksichtigen sind. Das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten umfasst

bevorzugt einen Teilschritt, bei welchem mindestens ein Satz von Korrekturwerten aus einer Mehrzahl an gespeicherten und unterschiedlichen Zuständen der Mikroskopbeleuchtung und ggf. unterschiedlichen Zuständen der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Sätzen von Korrekturwerten ausgewählt wird. Dabei kommt der dem ausgewählten Satz von Korrekturwerten

zugeordnete Zustand der Mikroskopbeleuchtung dem bei der

Aufnahme ermittelten Zustand der Mikroskopbeleuchtung am nächsten. Insofern die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der optischen Aufnahmeeinrichtung berücksichtigt werden, so kommt auch der dem ausgewählten Satz von Korrekturwerten zugeordnete Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der optischen

Aufnahmeeinrichtung am nächsten. Man vergleicht somit die ermittelten Zustände der Mikroskopbeleuchtung und ggf. der optischen Aufnahmeeinrichtung mit den den gespeicherten Sätzen zugordneten Zuständen der Mikroskopbeleuchtung und ggf. der optischen Aufnahmeeinrichtung, um zueinander passende Zustände zu finden, sodass mindestens ein Satz an Korrekturwerten gewählt wird, welcher zur Farbkorrektur des aufgenommenen Bildes geeignet ist.

Bei einer ersten Gruppe bevorzugter Ausführungsformen wird der ausgewählte Satz von Korrekturwerten unmittelbar als der zu bestimmende Satz von Korrekturwerten verwendet, sodass die Korrekturwerte des ausgewählten Satzes unmittelbar zur

Farbkorrektur des aufgenommenen Bildes verwendet werden. Diese erste Gruppe bevorzugter Ausführungsformen ist insbesondere dann geeignet, wenn der dem ausgewählten Satz von

Korrekturwerten zugeordnete Zustand der Mikroskopbeleuchtung dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der

Mikroskopbeleuchtung gleicht und, falls die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der optischen Aufnahmeeinrichtung berücksichtigt werden, der dem

ausgewählten Satz von Korrekturwerten zugeordnete Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung gleicht.

Bei einer zweiten Gruppe bevorzugter Ausführungsformen umfasst das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten weiterhin einen Teilschritt, bei welchem die Korrekturwerte des ausgewählten Satzes angepasst werden, um daraus den zu bestimmenden Satz an Korrekturwerten zu erhalten. Dieses Anpassen ist bevorzugt durch ein Extrapolieren gebildet. Diese zweite Gruppe

bevorzugter Ausführungsformen ist insbesondere dann geeignet, wenn der dem ausgewählten Satz von Korrekturwerten zugeordnete Zustand der Mikroskopbeleuchtung nur nahe dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der Mikroskopbeleuchtung ist und/oder, falls die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der optischen Aufnahmeeinrichtung berücksichtigt werden, wenn der dem ausgewählten Satz von Korrekturwerten zugeordnete Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung nur nahe dem bei der Aufnahme ermittelten Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung ist.

Bei einer dritten Gruppe bevorzugter Ausführungsformen werden mindestens zwei der Sätze von Korrekturwerten aus der Mehrzahl an gespeicherten und unterschiedlichen Zuständen der

Mikroskopbeleuchtung und ggf. unterschiedlichen Zuständen der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Sätzen von

Korrekturwerten ausgewählt, um daraus mittelbar den zu

bestimmenden Satz an Korrekturwerten zu erhalten. Hierfür umfasst das Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten

weiterhin einen Teilschritt, bei welchem die Korrekturwerte der beiden ausgewählten Sätze interpoliert werden, wobei das Ergebnis der Interpolation den zu bestimmenden Satz von Korrekturwerten darstellt. Diese dritte Gruppe bevorzugter Ausführungsformen ist insbesondere dann geeignet, wenn der bei der Aufnahme ermittelte Zustand der Mikroskopbeleuchtung quantitativ zwischen denen der beiden ausgewählten Sätze von Korrekturwerten liegt, bzw. wenn der erfasste Zustand der optischen Aufnahmeeinrichtung quantitativ zwischen denen der beiden ausgewählten Sätze von Korrekturwerten liegt. Die beiden ausgewählten Sätze von Korrekturwerten können

beispielweise solchen Zuständen der Mikroskopbeleuchtung bzw. der optischen Aufnahmeeinrichtung zugordnet sein, welche

Extrema der an der Mikroskopbeleuchtung bzw. an der optischen Aufnahmeeinrichtung gewählten Einstellungen entsprechen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt unter Anwendung von Farbfamilien durchgeführt. Die Farbfamilien umfassen jeweils eine Auswahl von durch die Farbwiedergabe

darstellbaren Farben. Bei diesen Ausführungsformen werden zum Bestimmen eines Satzes von Korrekturwerten zunächst im

aufgenommenen Bild auftretende Farbwerte bestimmt und diese einer von mehreren vorab festgelegten Farbfamilien zugeordnet. Die gespeicherten und unterschiedlichen Zuständen der

Mikroskopbeleuchtung und ggf. unterschiedlichen Zuständen der Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Sätze von Korrekturwerten sind jeweils einer der vorab festgelegten Farbfamilien

zugeordnet. Der ausgewählte Satz von Korrekturwerten ist derjenigen der Farbfamilien zugeordnet, die auch dem

aufgenommenen Bild zugeordnet ist. Dabei enthält der

ausgewählte Satz von Korrekturwerten insbesondere nur solche Korrekturwerte, die zur Korrektur der Farben diese Farbfamilie geeignet sind. Diese Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass die Korrekturwerte nur für eine begrenzte Auswahl aller möglichen Farben vorliegen müssen, sodass eine kleinere Menge an Daten verarbeitet werden kann. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird davon

ausgegangen, dass die den Sätzen an Korrekturwerten

zugeordneten Farbfamilien nicht vollständig sind. Bei diesen Ausführungsformen werden zum Bestimmen eines Satzes von

Korrekturwerten zunächst wieder im aufgenommenen Bild

auftretende Farbwerte bestimmt und diese einer von mehreren vorab festgelegten Farbfamilien zugordnet. Die Farbfamilien umfassen jeweils eine Auswahl von durch die Farbwiedergabe darstellbaren Farben. Die gespeicherten und unterschiedlichen

Zuständen der Mikroskopbeleuchtung und ggf. unterschiedlichen Zuständen der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Sätze von Korrekturwerten sind jeweils einer der Farbfamilien zugeordnet, wobei der ausgewählte Satz von Korrekturwerten derjenigen der Farbfamilien zugeordnet ist, welche der dem aufgenommenen Bild zugeordneten Farbfamilie am nächsten kommt.

Die gespeicherten und unterschiedlichen Zuständen der

Mikroskopbeleuchtung und ggf. unterschiedlichen Zuständen der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Sätze von

Korrekturwerten werden bevorzugt zuvor ermittelt, d. h. bevor das Bild der zu mikroskopierenden Probe aufgenommen wird.

Dieses Ermitteln der Sätze von Korrekturwerten erfolgt

bevorzugt in einem Kalibrierungsvorgang, welcher vor dem

Mikroskopieren von Proben stattfindet.

Das Ermitteln der Sätze von Korrekturwerten, d. h. der

Kalibrierungsvorgang, umfasst bevorzugt mehrere Teilschritte. In einem Teilschritt werden die wellenlängenabhängigen

Eigenschaften der Mikroskopbeleuchtung in den mehreren

Zuständen der Mikroskopbeleuchtung unter Zuordnung der an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen erfasst. Insofern die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der optischen Aufnahmeemrichtung berücksichtigt werden, erfolgt auch ein Teilschritt, bei welchem die wellenlängenabhängigen

Eigenschaften der optischen Aufnahmeeinrichtung in den

mehreren Zuständen der optischen Aufnahmeeinrichtung unter Zuordnung der an der optischen Aufnahmeeinrichtung gewählten Einstellungen erfasst werden. In einem weiteren Teilschritt wird in jedem der mehreren Zustände der Mikroskopbeleuchtung und ggf. in jedem der mehreren Zustände der optischen

Aufnahmeeinrichtung jeweils mindestens ein farbiges Bild einer Farbreferenz mit dem digitalen Mikroskop aufgenommen. Bei der Farbreferenz handelt es sich um eine Einrichtung zur

normierten Farbwiedergabe, beispielsweise um ein auf einer Farbreferenzkarte angeordnetes Farbfeld. Es können auch mehrere Farbreferenzen gleichzeitig aufgenommen werden. In einem weiteren Teilschritt wird jeweils ein Satz von

Korrekturwerten für jeden der mehreren Zustände der

Mikroskopbeleuchtung und ggf. für jeden der mehreren Zustände der optischen Aufnahmeeinrichtung bestimmt, welcher die

Korrektur des im jeweiligen Zustand der Mikroskopbeleuchtung und ggf. im jeweiligen Zustand der optischen

Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes zur farbgetreuen Wiedergabe der Farbreferenz beschreibt. Somit werden die

Korrekturwerte unter Berücksichtigung der

wellenlängenabhängigen Eigenschaften der Mikroskopbeleuchtung und ggf. der optischen Aufnahmeeinrichtung bestimmt. Jeder der Sätze der Korrekturwerte ist einem der Zustände der

Mikroskopbeleuchtung und ggf. einem der Zustände der optischen Aufnahmeeinrichtung zugeordnet. Beim Kalibrierungsvorgang werden die Bilder, d. h. die Farben der Bilder bevorzugt im RGB-Format verarbeitet. Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform erfolgt kein solcher Kalibrierungsvorgang, bei welchem die Mehrzahl an Sätzen von Korrekturwerten vorab bestimmt wird. Stattdessen wird ein Satz von Korrekturwerten während des Mikroskopierens der Probe bestimmt. Dieses Bestimmen des Satzes von

Korrekturwerten erfolgt dadurch, dass dieser unter

Berücksichtigung der wellenlängenabhängigen Eigenschaften der die Probe beleuchtenden Mikroskopbeleuchtung und ggf. unter Berücksichtigung der wellenlängenabhängigen Eigenschaften der die Probe aufnehmenden optischen Aufnahmeeinrichtung berechnet wird. Es erfolgt somit eine Simulation der

wellenlängenabhängigen Beleuchtung und ggf. der

wellenlängenabhängigen optischen Verarbeitung. Folglich wird der Satz von Korrekturwerten durch eine Simulation gewonnen. Die Korrekturwerte beschreiben die Korrektur des unter

Vorherrschen der wellenlängenabhängigen Eigenschaften der die Probe beleuchtenden Mikroskopbeleuchtung und ggf. der

wellenlängenabhängigen Eigenschaften der die Probe

aufnehmenden optischen Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen

Bildes zur farbgetreuen Wiedergabe der Farben der Probe.

Beim Bestimmen des Satzes von Korrekturwerten während des Mikroskopierens der Probe durch Simulation werden die Farben bevorzugt jeweils durch deren Spektrum beschrieben.

Das Bestimmen des Satzes von Korrekturwerten unter

Berücksichtigung der wellenlängenabhängigen Eigenschaften der die Probe beleuchtenden Mikroskopbeleuchtung und ggf. unter Berücksichtigung der wellenlängenabhängigen Eigenschaften der die Probe aufnehmenden optischen Aufnahmeeinrichtung kann statt während des Mikroskopierens auch zeitlich beabstandet vor dem Mikroskopieren erfolgen, wofür der mindestens eine Satz von Korrekturwerten vorab zu speichern ist. Dabei werden bevorzugt mehrere der Sätze von Korrekturwerten zuvor

berechnet und gespeichert.

Die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der

Mikroskopbeleuchtung sind bevorzugt durch ein Spektrum der

Mikroskopbeleuchtung beschrieben. Entsprechend sind ggf. auch die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der optischen

Aufnahmeeinrichtung durch mindestens ein Spektrum der

optischen Aufnahmeeinrichtung beschrieben.

Die genannten Spektren sind bevorzugt jeweils durch eine Vielzahl an Stützstellen des Spektralverlaufes beschrieben, beispielsweise durch 200 Stützstellen. In den unterschiedlichen Zuständen der Mikroskopbeleuchtung weist diese unterschiedliche wellenlängenabhängige

Eigenschaften auf, insbesondere unterschiedliche Intensitäten in einzelnen Spektralbereichen. Auch weist die

Mikroskopbeleuchtung in ihren mehreren Zuständen insbesondere auch unterschiedliche Werte der Beleuchtungsstärke auf. Auch weist die Mikroskopbeleuchtung in ihren mehreren Zuständen bevorzugt unterschiedliche Strahlungsrichtungen des auf die Probe geworfenen Lichtes auf. Die optische Aufnahmeeinrichtung besitzt in ihren mehreren

Zuständen bevorzugt unterschiedliche Brennweiten. Auch weist die optische Aufnahmeeinrichtung in ihren mehreren Zuständen bevorzugt unterschiedliche Konfigurationen des Objektivs auf, beispielsweise unterschiedliche Wechselobjektive. Auch weist die optische Aufnahmeeinrichtung in ihren mehreren Zuständen bevorzugt unterschiedliche Konfigurationen des Bildwandlers auf, beispielsweise unterschiedliche Austauchbildwandler. Die an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen werden bevorzugt dadurch erfasst, dass das von der

Mikroskopbeleuchtung abgegebene Beleuchtungslicht spektral ausgemessen wird. Hierfür wird mindestens ein

wellenlängenempfindlicher Sensor genutzt, der bevorzugt durch ein Miniaturspektrometer oder durch einen

Miniaturmultiwellenlängenbildsensor gebildet ist. Der

wellenlängenempfindliche Sensor bzw. die mehreren

wellenlängenempfindlichen Sensoren sind bevorzugt in das digitale Mikroskop integriert; beispielsweise in der

Mikroskopbeleuchtung, im Objektiv oder in einem optischen Modul. Auch ist der wellenlängenempfindliche Sensor bzw. einer oder mehrere der mehreren wellenlängenempfindlichen Sensoren bevorzugt an einem Probenträger oder an einem Stativ des Mikroskops angeordnet, insbesondere um die

Mikroskopbeleuchtung in Form von äußerem einwirkenden Licht, z. B. von Leuchten oder Tageslicht, messen zu können. Mithilfe des mindestens einen wellenlängenempfindlichen Sensors können die spektralen Daten des Beleuchtungslichtes auf Anforderung oder während einer Initialisierung oder während einer

Kalibrierung oder zu vorbestimmten Zeitpunkten ermittelt werden, um diese zu temporär speichern; beispielsweise in einem PC oder in einem EPROM oder einem Speicher des digitalen Mikroskops oder in einem EPROM oder einem Speicher eines Objektivs. Insofern einer oder mehrere der mehreren

wellenlängenempfindlichen Sensoren am Probenträger oder am Stativ des Mikroskops angeordnet sind, ermöglicht dies gemeinsam mit anderen Optionen zur Anordnung der mehreren wellenlängenempfindlichen Sensoren die Ermittlung der

Korrekturwerte, auch wenn die Mikroskopbeleuchtung

beispielsweise durch Tageslicht oder durch weitere auf die Probe leuchtende Lichtquellen gebildet ist. Insoweit umfassen die an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen auch Ausrichtungen des Mikroskops gegenüber dem Tageslicht oder den weiteren auf die Probe leuchtenden Lichtquellen. Der

mindestens eine wellenlängenempfindliche Sensor wird bevorzugt zuvor kalibriert, beispielsweise mithilfe einer kalibrierten externen Lichtquelle.

Die wellenlängenabhängigen Eigenschaften der

Mikroskopbeleuchtung sind bevorzugt auf einem am digitalen Mikroskop angeordneten Speicher gespeichert und abrufbar. Die wellenlängenabhängigen Eigenschaften des Objektivs sind bevorzugt auf einem am Objektiv angeordneten Speicher

gespeichert, insbesondere wenn es sich bei dem Objektiv um ein Wechselobjektiv handelt. Die wellenlängenabhängigen

Eigenschaften des Bildwandlers sind bevorzugt auf einem am digitalen Mikroskop angeordneten Speicher gespeichert.

Die an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen sind bevorzugt durch eine Einstellung der Beleuchtungsstärke, durch eine Auswahl an Einzellichtquellen, durch eine Ausrichtung der Mikroskopbeleuchtung bzw. der Einzellichtquellen, durch eine

Einstellung einer Beleuchtungsblende und/oder durch eine

Auswahl der Belichtungsart, wie Dunkel- oder

Hellfeldbeleuchtung gebildet. Die an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen können alternativ bevorzugt dadurch erfasst werden, dass Einstellelemente zum Einstellen der

Mikroskopbeleuchtung ausgelesen werden, d. h. dass diese

Einstellelemente unmittelbar auch zum Erfassen der an der Mikroskopbeleuchtung gewählten Einstellungen dienen. Diese Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass die

Mikroskopbeleuchtung bei der Aufnahme der zu mikroskopierenden

Probe nicht vermessen werden muss. Die an der optischen Aufnahmeeinrichtung gewählten Einstellungen sind bevorzugt durch eine Auswahl eines

Wechselobjektivs, durch eine Auswahl eines

Austauschbildwandlers, durch eine Einstellung einer

Aufnahmeblende und/oder durch eine Einstellung einer

Brennweite gebildet.

Das erfindungsgemäße digitale Mikroskop umfasst zumindest eine optische Aufnahmeeinrichtung, eine Mikroskopbeleuchtung und eine Bildverarbeitungseinheit, welche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert ist. Die

Bildverarbeitungseinheit ist bevorzugt zur Ausführung

bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert. Im Übrigen zeigt das erfindungsgemäße digitale Mikroskop auch solche Merkmale, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dessen bevorzugten

Ausführungsformen beschrieben sind. Insbesondere umfasst das digitale Mikroskop bevorzugt einen wellenlängenempfindlichen Sensor zum spektralen Ausmessen des von der

Mikroskopbeleuchtung abgegebenen Beleuchtungslichtes.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der

Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1: eine Darstellung des Prinzips zur Bestimmung von

Korrekturwerten gemäß einer ersten bevorzugten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2: eine Darstellung des Prinzips zur Bestimmung von

Korrekturwerten gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; ein Flussdiagramm einer erfindungsgemäßen Korrekturwertermittlung entsprechend einer allgemeinen Ausführungsform; ein Flussdiagramm der erfindungsgemäßen

Korrekturwertermittlung entsprechend einer typischen Ausführungsform; und ein Flussdiagramm der erfindungsgemäßen

Korrekturwertermittlung entsprechend einer weiteren typischen Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung des Prinzips zur Bestimmung von Korrekturwerten gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei einem digitalen Mikroskop sind verschiedene Einstellungen und Konfigurationen veränderbar. Beispielsweise kann eine

Dunkelfeldbeleuchtung oder eine Hellfeldbeleuchtung gewählt werden, was jeweils durch ein Spektrum 01 einer

Dunkelfeldbeleuchtung und durch ein Spektrum 02 einer

Hellfeldbeleuchtung symbolisiert ist. Weiterhin kann der Spektralbereich verändert werden, beispielsweise im sichtbaren

Wellenlängenbereich oder im nahen IR-Bereich, was u. a. durch unterschiedliche Lichtquellen, wie eine weißleuchtende LED oder eine Xenon-Lampe verursacht sein kann. Zudem können die spektralen Eigenschaften von Transmission und/oder Reflexion durch die optischen Elemente bzw. die Optik des digitalen

Mikroskops verändert werden. Auch kann die spektrale

Empfindlichkeit des Bildwandlers, d. h. des Sensors verändert werden. Die spektralen Eigenschaften der Optik und des

Bildsensors sind durch Spektren 03 symbolisiert.

Die Spektren 01, 02, 03 sind in dem gezeigten Beispiel durch jeweils 200 Stützstellen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt eine Farbreferenz 04, die physisch in Form z. B. einer Farbreferenztafel vorhanden sein kann und mit dem digitalen Mikroskop aufgenommen wird (vgl. Fig. 2) oder die wie bei der gezeigten Ausführungsform

simuliert wird. Beispielsweise können N = 24 Referenzfarben verwendet werden. Im Falle der beispielhaft gezeigten

Simulation werden diese N = 24 Farben jeweils als ein Spektrum mit beispielsweise M = 200 Stützstellen dargestellt.

Alternativ kann auch eine reduzierte Anzahl von beispielsweise

N = 3 mit M = 3 gewählt werden; z. B. drei Werte für RGB. Die Referenzfarben sind durch ein erstes Feld 06 symbolisiert.

Die spektralen Eigenschaften 01, 02, 03 der Beleuchtung, der Optik und des Bildsensors sind durch ein zweites Feld 07 symbolisiert. Diese spektralen Eigenschaften 01, 02, 03 bestimmen, wie die unkorrigierten Farben der Farbreferenz 04 dargestellt werden und somit eine Verfälschung erleiden. Es bedarf einer Farbkorrektur CC, welche einen Weißabgleich WB beinhaltet, um die verfälschten Farben zu korrigieren, was durch ein drittes Feld 08 symbolisiert ist. Im Ergebnis liegen die korrigierten Farben 09 der Farbreferenz vor, was durch ein viertes Feld 11 symbolisiert ist. Erfindungsgemäß werden die durch das dritte Feld 08

symbolisierten Korrekturwerte ermittelt, um sie anschließend zur Farbkorrektur von aufgenommenen Bildern von Proben zu verwenden . Da die durch das zweite Feld 07 symbolisierten spektralen Eigenschaften Ol, 02, 03 der Beleuchtung, der Optik und des Sensors bekannt sind, können bei der gezeigten Ausführungsform die durch das dritte Feld 08 symbolisierten Korrekturwerte vollständig mathematisch bestimmt werden, was einer Simulation des digitalen Mikroskops entspricht.

Das Bestimmen der durch das dritte Feld 08 symbolisierten Korrekturwerte kann auch in zwei oder mehrere Schritte

aufgeteilt werden, wenn ein Zwischenschritt mit

Zwischenreferenzdaten benötigt wird. Solche

Zwischenreferenzdaten können durch zusätzliche Anforderungen definiert sein, um auf unterschiedliche Farbräume, wie z. B. CIE 1931 XYZ zurückgreifen zu können.

Das vollständig mathematische Bestimmen der durch das dritte Feld 08 symbolisierten Korrekturwerte unter Berücksichtigung der spektralen Eigenschaften 01, 02, 03 der Beleuchtung, der Optik und des Sensors kann als eine Live-Lösung durchgeführt werden, da während des Mikroskopierens jede Änderung einer spektralen Eigenschaft, beispielsweise durch Änderung der Beleuchtungsstärke, zu einer vollständigen Neuberechnung der Korrekturwerte führt. Allerdings kann diese Ausführungsform auch zeitlich beabstandet vor dem Mikroskopieren durchgeführt werden, wofür die ermittelten Korrekturwerte entsprechend zu speichern sind. Die Berechnung der Korrekturwerte kann durch Software erfolgen, welche beispielsweise auf einem PC, auf einem Tabletcomputer oder auf einem Smartphone abläuft. Auch kann die Berechnung der Korrekturwerte durch Hardware

realisiert sein, beispielsweise durch bestimmte Algorithmen in einer Feld-programmierbaren Gatter-Anordnung (FPGA) oder in einem Media-Prozessor. Fig. 2 zeigt eine Darstellung des Prinzips zur Bestimmung von Korrekturwerten gemäß einer zweiten bevorzugten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dieser Ausführungsform wird die Farbreferenz 04 physisch in Form einer Farbreferenztafel genutzt, welche mit dem digitalen Mikroskop aufgenommen wird. Auch hier werden

beispielhaft N = 24 Referenzfarben verwendet, sodass N = 24 RGB-Farbwerte der 24 aufgenommenen Referenzfarben der

Farbreferenztafel 04 vorliegen. Bei den aufgenommenen

Referenzfarben handelt es sich um die durch das erste Feld 06 symbolisierten Referenzfarben, auf welche die durch das zweite Feld 07 symbolisierten spektralen Eigenschaften 01, 02, 03 der Beleuchtung, der Optik und des Sensors gewirkt haben, was durch ein gemeinsames Feld 06, 07 symbolisiert ist.

Die gezeigte Ausführungsform stellt eine Kalibrierung dar, bei welcher die Farbreferenztafel 04 mit dem digitalen Mikroskop aufgenommen wird und die am digitalen Mikroskop vorgenommenen Einstellungen, welche die spektralen Eigenschaften 01, 02, 03 der Beleuchtung, der Optik und des Sensors bestimmen, erfasst werden. Durch variierende Einstellungen entstehen

unterschiedliche spektrale Eigenschaften 01, 02, 03, d. h. unterschiedliche Zustände des digitalen Mikroskops, wobei jedem Zustand ein Satz der Korrekturwerte, d. h. eine

Korrekturmatrix zugeordnet ist. Ergänzend können unbunte

Farbreferenzen zur Bestimmung von Korrekturwerten für den Weißabgleich genutzt werden. Das Bestimmen der Korrekturwerte kann unter Nutzung der

Methode der kleinsten Quadrate erfolgen, wobei eine

Optimierung für alle Referenzfarben bei gleicher Wichtung möglich ist. Alternativ kann die Methode der kleinsten Quadrate unter Gewährleistung weißer Farbpunkte angewendet werden, d. h. es erfolgt eine Optimierung für alle

Referenzfarben, wobei die unbunten Referenzfarben höher gewichtet werden. Alternativ können auch andere Wichtungen vorgenommen werden.

Vor der Anwendung des digitalen Mikroskops liegt somit eine Mehrzahl an Sätzen von Korrekturwerten vor, die jeweils einem Zustand des digitalen Mikroskops zugeordnet sind. Während des Mikroskopierens kann auf die zuvor bestimmten Sätze von

Korrekturwerten zurückgegriffen werden, wobei jedoch bevorzugt eine parameterspezifische Interpolation durchgeführt wird, da die zuvor bestimmten Sätze von Korrekturwerten nur einer begrenzten Auswahl an möglichen Zuständen des digitalen

Mikroskops zugeordnet sind. In einem einfachen Fall ist beispielsweise betreffend die Beleuchtungsstärke nur für die beiden Extrema der minimalen und der maximalen

Beleuchtungsstärke jeweils ein Satz an Korrekturwerten zuvor bestimmt worden. Die am digitalen Mikroskop eingestellte

Beleuchtungsstärke liegt in den meisten Fällen zwischen diesen beiden Extrema, sodass zwischen den Korrekturwerten der beiden zuvor bestimmten Sätze zu interpolieren ist.

Die die Eigenschaften der Komponenten des digitalen Mikroskops repräsentierenden Parameter, wie z. B. Seriennummer,

Referenzangaben, Beleuchtung und Spektrum können auf

unterschiedliche Weise gespeichert werden. Eine erste

Möglichkeit ist die Speicherung dieser Parameter in einem PC, in einem Tabletcomputer oder in einem Smartphone . Alternativ können diese Daten an einem zentralen Ort gespeichert sein.

Eine weitere bevorzugte Möglichkeit ist die Speicherung dieser Parameter in der Hardware der jeweiligen Komponente. Die

Speicherung der die Eigenschaften der Komponenten des digitalen Mikroskops repräsentierenden Parameter ermöglicht spezifische Farbmanagement-Algorithmen zur Anwendung der benötigten Parameter im Bedarfsfall. Hierdurch kann eine konstante Farbqualität der aufgenommenen Bilder unabhängig von der jeweils ausgewählten Komponente gewährleistet werden.

Unterschiedliche Komponenten, wie beispielsweise

unterschiedliche Lichtquellen der Mikroskopbeleuchtung oder verschiedene Austauschobjektive führen zu völlig

unterschiedlichen Eigenschaften, was durch ein Auslesen der jeweiligen Parameter und Verwenden dieser Parameter

berücksichtigt wird. Unterschiedliche Mikroskopbeleuchtungen können zu völlig unterschiedlichen Spektren führen.

Beispielsweise können Spektren und Farbkorrekturwerte einer in einem Objektiv angeordneten Dunkelfeldbeleuchtungsquelle in einem Speicherelement im Wechselobjektiv gespeichert werden.

Beispielsweise können Spektren und Farbkorrekturwerte einer Hellfeldbeleuchtungsquelle gemeinsam mit spektralen

Eigenschaften des Sensors in einem Speicherelement im

digitalen Mikroskop gespeichert werden.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm einer Korrekturwertermittlung gemäß einer allgemeinen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Berechnungen werden auf einem PC durchgeführt, welcher eine Bildverarbeitungseinheit des digitalen Mikroskops bildet. Zunächst wird geprüft, ob die benötigten Parameter bzw. Korrekturwerte im PC gespeichert sind. Falls ja, werden die Korrekturwerte für die Farbkorrektur bzw. die Parameter, wie z. B. Spektren ausgelesen. Diese sind bezogen auf eine Farbfamilie der gewählten Optical Engine OE . Die Optical

Engine beschreibt die optische Aufnahme durch das digitale

Mikroskop in dessen aktuellen Zustand. Die Optical Engine beschreibt insbesondere die Eigenschaften der

Mikroskopbeleuchtung und des Bildsensors. Die Farbfamilie ist eine Auswahl der möglichen Farben. Weiterhin werden Parameter des ausgewählten Objektivs aus einer Objektivdatenbank

ausgelesen. Die Korrekturwerte für die Farbkorrektur bzw. die Parameter werden überprüft durch einen Vergleich mit

Korrekturwerten und Parametern, die in einem in den Hardware-

Komponenten HW des digitalen Mikroskops abgeordneten Speicher gespeichert sind. Anschließend erfolgt eine Approximation der Korrekturwerte, beispielsweise durch eine Interpolation der ausgelesenen Korrekturwerte. Falls die benötigten Parameter bzw. Korrekturwerte nicht im PC gespeichert sind, werden sie unter Nutzung der in den Hardware-Komponenten HW gespeicherten Parameter durch eine Simulation berechnet.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm der Korrekturwertermittlung gemäß einer typischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens. Der Ablauf gleicht zunächst dem in Fig. 1

gezeigten Ablauf. Jedoch wird hier davon ausgegangen, dass nicht alle benötigten Parameter verfügbar sind. Entsprechend gibt es Abfragen, ob die entsprechenden Farbfamilien der

Optical Engine und des Objektivs verfügbar sind. Im Falle der

Nichtverfügbarkeit wird auf die jeweils nächstliegende

Farbfamilie zurückgegriffen.

Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm der Korrekturwertermittlung gemäß einer weiteren typischen Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Unterschied zu den in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigten Abläufen werden beispielhaft eine einzige Farbfamilie D für die Optical Engine und drei Farbfamilien A, B, F für das Objektiv bestimmt. Die einzige Farbfamilie D für die Optical Engine ist beispielhaft auf eine bestimmte

Hellfeldbeleuchtung und auf eine bestimmte Empfindlichkeit des Bildsensors bezogen. Informationen über die Farbfamilien und über die Farbkorrekturwerte sind in einer Datenbank auf dem PC gespeichert. Weiterhin sind diese Daten in einem Speicher EPROM in den Komponenten des digitalen Mikroskops gespeichert. Die benötigten Werte werden zuerst auf dem PC gesucht. Falls diese nicht gespeichert sind, werden die Werte der

nächstliegenden Farbfamilien gesucht. Wenn auch diese nicht gespeichert sind, werden die benötigten Daten in dem in den Komponenten des digitalen Mikroskops angeordneten Speicher gesucht. Wenn sie auch dort nicht gespeichert sind, wird eine den Zustand identifizierende Matrix verwendet und es wird eine Meldung über die fehlenden Farbkorrekturwerte ausgegeben.

Wie bereits oben erläutert können die benötigten

Farbkorrekturwerte durch Interpolation gewonnen werden.

Hierfür können in Abhängigkeit von den aktuellen Parametern unterschiedliche Interpolationsalgorithmen zur Anwendung kommen .

Beispielsweise kann zwischen zwei Intensitätswerten

interpoliert werden. Im Falle einer angenommenen linearen Interpolation zwischen zwei Parametern par.min und par. max ergibt sich folgende Gleichung für das i-te Element CC ar'x der

Farbkorrekturmatrix bzw. der Weißabgleichmatrix:

par. max. ^ ^ par. m

CC par.X = CC por.v^ + ^ χ „ i Z l

par. max - par.min

Diese Gleichung kann für eine höhere Ordnung oder für

nichtlineare Interpolation entsprechend erweitert werden.

Beispielsweise kann zwischen zwei Beleuchtungsarten einer gemischten Beleuchtung interpoliert werden. Im Falle einer angenommenen linearen Interpolation zwischen einer Intensität einer Hellfeldbeleuchtung I BF und einer Intensität einer

Dunkelfeldbeleuchtung I DF ergibt sich folgende Gleichung für das i-te Element CC ; 1DF1BF der Farbkorrekturmatrix bzw. der Weißabgleichmatrix :

wobei und CC ; LBF das i-te Element der Matrix einer

ausschließlichen Dunkelfeldbeleuchtung bzw. einer

ausschließlichen Hellfeldbeleuchtung sind und wobei a ein Normalisierungsparameter für die absolute maximale Intensität der einzelnen Beleuchtungen ist, z. B. a = 1 DFmax ' BKmax ·

Im Weiteren kann auch eine kombinierte Interpolation zwischen Intensitäten und Beleuchtungsarten vorgenommen werden.

Wie oben erläutert können verschiedene Eigenschaften des digitalen Mikroskops durch Spektren beschrieben werden. Die

Spektralverläufe können durch eine komplexe Spektralkurve mit mindestens zwei Gaußglocken parametrisiert werden. Hierdurch wird die benötigte Datenmenge reduziert und eine erhöhte Flexibilität bei der Interpolation der Farbkorrekturwerte zwischen den verschiedenen Parameter-spezifischen Lösungen ermöglicht. In diesem Fall wird die Interpolation für die durch die Spektrenparametrisierung erhaltenen Werte

durchgeführt .

Bezugszeichenliste

01 Spektrum einer Dunkelfeldbeleuchtung

02 Spektrum einer Hellfeldbeleuchtung

03 Spektrum einer Optik und eines Bildwandlers

04 Farbreferenzwerte

05

06 Referenzfarben

07 spektrale Eigenschaften der Optik und des Sensors

08 Korrekturfaktoren

09 korrigierte Farben

10

11 korrigierte Farbwerte