地質(zhì)掃描儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于獲取和顯示晶體樣品的整體載玻片圖像的方法和設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，將載玻片放置于具有機(jī)動(dòng)載物臺(tái)和數(shù)字成像裝置的成像裝置上，并且對(duì)標(biāo)本的所有部分進(jìn)行成像和重組以將整個(gè)載玻片顯示為可在PC上顯示并且可跨局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)以及因特網(wǎng)傳輸?shù)膯我粓D像，繼而促進(jìn)在以不同角度旋轉(zhuǎn)的交叉偏振鏡下采集所述載玻片的多個(gè)整體載玻片圖像，其中以偏振角度向查看者顯示每個(gè)圖像。
【專利說(shuō)明】地質(zhì)掃描儀 交叉引用
[0001 ] 本申請(qǐng)要求提交于2013年11月15日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)朥. S. 61/905，036的權(quán) 益，其通過(guò)引用而全文并入于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 下文涉及材料科學(xué)與工程、巖相學(xué)、地質(zhì)顯微術(shù)、材料結(jié)構(gòu)掃描，包括工業(yè)材料、顯 微術(shù)培訓(xùn)、地質(zhì)教育、研究以及晶體結(jié)構(gòu)顯微術(shù)。 發(fā)明背景
[0003] 用于研究材料(例如，巖相學(xué)）的顯微鏡是在材料科學(xué)、巖相學(xué)和光性礦物學(xué)中用 來(lái)鑒別薄片中的材料、巖石和礦物的一類光學(xué)顯微鏡。該顯微鏡用于材料科學(xué)、材料工程、 光性礦物學(xué)以及巖相學(xué)。該方法稱為偏振光顯微術(shù)(PLM)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本文公開(kāi)了用于獲取和顯示材料的完整或部分圖像的方法和設(shè)備，所述材料包括 但不限于地質(zhì)樣品或標(biāo)本、巖石、礦物、金屬、成品材料、工業(yè)樣品、具有不透明且反射性質(zhì) 的部件和組件、嵌入到介質(zhì)中并且被拋光或研磨以供查看和文檔記錄的金屬以及/或者晶 體樣品或標(biāo)本。在一些實(shí)施方式中，將襯底或載玻片放置于具有機(jī)動(dòng)載物臺(tái)和數(shù)字成像裝 置(例如，相機(jī)或行掃描儀）的成像裝置上，并且對(duì)所述標(biāo)本的所有部分進(jìn)行成像和重組以 將整個(gè)襯底或載玻片顯示為可在監(jiān)視器上顯示并且可跨局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)以及因特網(wǎng)傳輸 的單一圖像。所顯示的圖像用于促進(jìn)在以不同角度旋轉(zhuǎn)的交叉偏振鏡下采集所述載玻片或 襯底的多個(gè)完整載玻片或襯底圖像，其中以偏振角度向查看者顯示每個(gè)圖像。
[0005] 在一個(gè)實(shí)施方式中，公開(kāi)了使標(biāo)本可視化的方法，所述方法包括以下步驟:a)將標(biāo) 本放置于襯底上，所述標(biāo)本占據(jù)所述襯底的一個(gè)區(qū)域;b)將所述襯底放置于載物臺(tái)上并且 使用高倍放大物鏡和交叉偏振鏡對(duì)具有所述標(biāo)本的所述襯底的所述區(qū)域進(jìn)行成像，從而以 高放大倍率和高分辨率獲得對(duì)所述標(biāo)本的單次掃描，其中在單一方向上設(shè)置所述交叉偏振 鏡以提供所述標(biāo)本的高分辨率圖像的數(shù)據(jù);c)在以各個(gè)角度增量改變所述交叉偏振鏡的角 度的情況下重復(fù)步驟(b)的成像過(guò)程，還包括通過(guò)在所述標(biāo)本中逐步推進(jìn)顯微鏡的高倍物 鏡的視場(chǎng)并且每次在每個(gè)偏振角下獲取所述標(biāo)本的每個(gè)視場(chǎng)的連續(xù)圖像，來(lái)獲得連續(xù)圖像 的連續(xù)序列；以及d)上傳所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)并將其儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中以供遠(yuǎn)程查看。 [0006]在其他實(shí)施方式中，公開(kāi)了顯微裝置，其包括:具備至少一個(gè)物鏡、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、數(shù)字 成像系統(tǒng)和機(jī)動(dòng)載物臺(tái)的裝置、偏振鏡和檢偏鏡，所述偏振鏡和檢偏鏡形成能夠繞軸旋轉(zhuǎn) 的交叉偏振鏡，其中所述顯微設(shè)備能夠控制用于以高放大倍率和高分辨率獲得對(duì)標(biāo)本的單 次掃描，以提供占據(jù)放置于所述機(jī)動(dòng)載物臺(tái)上的襯底的一個(gè)區(qū)域的所述標(biāo)本的高分辨率數(shù) 字圖像數(shù)據(jù)，包括通過(guò)在所述標(biāo)本中逐步推進(jìn)高倍物鏡的視場(chǎng)從而獲取所述標(biāo)本的整個(gè)視 場(chǎng)的連續(xù)圖像以及在不同的偏振角下進(jìn)行連續(xù)掃描而獲得的連續(xù)圖像的連續(xù)序列；用于處 理所述高分辨率數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以獲得所述圖像數(shù)據(jù)的低分辨率拷貝的圖像處理裝置;用于 儲(chǔ)存所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)和由此獲得的所述圖像數(shù)據(jù)的所述低分辨率拷貝的存儲(chǔ)裝置； 用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向遠(yuǎn)程終端傳送所述圖像數(shù)據(jù)的所述低分辨率拷貝以便在所述終端的監(jiān) 視器上顯示對(duì)應(yīng)的低分辨率圖像作為導(dǎo)航圖的裝置；以及用于從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向所述終端 傳送針對(duì)所述導(dǎo)航圖的所述圖像的選定區(qū)域的對(duì)應(yīng)高分辨率圖像數(shù)據(jù)的裝置。
[0007] 在各個(gè)方面，本文提供了能夠獲取標(biāo)本的一個(gè)或多個(gè)圖像的掃描儀。標(biāo)本包括通 常不被處理用于載玻片上的傳統(tǒng)顯微觀察的樣品。術(shù)語(yǔ)"標(biāo)本"或"樣品"可以在本文公開(kāi)的 各個(gè)實(shí)施方式中互換使用。此類標(biāo)本的示例包括但不限于各種尺寸的巖石、基于金屬的樣 品以及例如不透明樣品等樣品，所述不透明樣品需要與其中無(wú)法將光遞送穿過(guò)標(biāo)本的傳統(tǒng) 顯微術(shù)不同的微分照明。所述標(biāo)本可以是完整標(biāo)本、完整標(biāo)本的截面或任何部分。在許多實(shí) 現(xiàn)方式中，在不毀壞標(biāo)本的情況下掃描該標(biāo)本，從而允許用戶將標(biāo)本重新放置到其所來(lái)源 于的位置。掃描儀可以是便攜式的，其中在采樣地點(diǎn)或遠(yuǎn)程地點(diǎn)掃描標(biāo)本。在一些實(shí)施方式 中，掃描儀包括具有用于對(duì)標(biāo)本進(jìn)行照明的光源的照明器，其中所述光繼而被所述標(biāo)本反 射并且反射到成像裝置上。在一個(gè)實(shí)施方式中，諸如相機(jī)等成像裝置是掃描儀的組件。
[0008] 在一方面，本文提供了一種照明器，該照明器通過(guò)照明光路（從光源到標(biāo)本的光 路）向半鍍銀反射鏡(50%反射分束器)提供同軸照明，所述半鍍銀反射鏡被放置在從主物 鏡路徑到照明路徑的45度角處，從而允許將50%的光引導(dǎo)穿過(guò)物鏡。所述物鏡發(fā)揮具有與 同一物鏡的光收集能力相同的數(shù)值孔徑的聚光透鏡的作用。在一些實(shí)施方式中，將交叉偏 振濾光器放置在所述照明光路中，以允許偏振反射光。
[0009] 在一方面，本文提供了一種成像裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中，由成像裝置例如通過(guò)物 鏡來(lái)收集被標(biāo)本反射的光。示例性成像裝置包括但不限于CCD、CM0S、行掃描相機(jī)或行掃描 儀以及其他圖像感測(cè)裝置。
[0010] 在一方面，本文提供了一種用于保持一個(gè)或多個(gè)標(biāo)本的平臺(tái)。在一個(gè)實(shí)施方式中， 所述平臺(tái)是載物臺(tái)。在各個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，所述載物臺(tái)包括機(jī)動(dòng)載物臺(tái)。機(jī)動(dòng)載物臺(tái)允許相對(duì) 于照明器(光源)和/或掃描儀的成像裝置來(lái)移動(dòng)標(biāo)本。在另一方面，所述平臺(tái)是墊子。在某 些情況下，墊子既充當(dāng)平臺(tái)又充當(dāng)顯示器。例如，將標(biāo)本放置于所述墊子上并且使用掃描儀 來(lái)獲取所述標(biāo)本的圖像。所述標(biāo)本可隨后從所述墊子移除，并且所獲取的圖像繼而顯示在 所述墊子上。在另一實(shí)施方式或附加實(shí)施方式中，所述墊子發(fā)揮觸摸板的作用。觸摸板用于 對(duì)所獲取的圖像作注釋。觸摸板還可以包括控制面板，通過(guò)該控制面板來(lái)控制后續(xù)的標(biāo)本 采集圖像細(xì)節(jié)，例如，分辨率、用于成像的標(biāo)本區(qū)域的選擇。在一些實(shí)施方式中，使用所述墊 子的宏觀圖像來(lái)確定在大樣品的更高放大倍率下的掃描區(qū)域。
[0011] 在另一方面，本文提供了用于查看一個(gè)或多個(gè)所獲取的圖像的一個(gè)或多個(gè)顯示 器。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，顯示器允許用戶查看來(lái)自標(biāo)本的圖像數(shù)據(jù)以及關(guān)于該標(biāo)本 的對(duì)應(yīng)信息。標(biāo)本信息包括對(duì)所述標(biāo)本的一個(gè)或多個(gè)圖像的分析。標(biāo)本信息還可以包括所 述標(biāo)本的礦物含量。在其他方面或附加方面，關(guān)于所述標(biāo)本的信息包括用于標(biāo)識(shí)出獲取標(biāo) 本的位置的坐標(biāo)。在示例性實(shí)施方式中，顯示器是地理圖。地理圖是交互式地圖，其允許用 戶查看標(biāo)本圖像和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)(例如，標(biāo)本分析，諸如礦物含量）以及標(biāo)本坐標(biāo)。在各個(gè)實(shí)施方 式中，所述地理圖包括來(lái)自多個(gè)用戶提供的數(shù)據(jù)的標(biāo)本圖像和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施方式中，將來(lái)自所掃描標(biāo)本的圖像數(shù)據(jù)與標(biāo)本坐標(biāo)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在一起， 所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)出檢索到的標(biāo)本的位置。所述掃描儀可以是被配置用于獲得所述標(biāo)本的 低分辨率圖像、高分辨率圖像或者低分辨率圖像和高分辨率圖像的2D或3D掃描儀。在示例 性實(shí)施方式中，所述掃描儀包括偏振濾光器。
[0013] 在另一方面，本文提供了用于使用一個(gè)或多個(gè)掃描儀來(lái)獲取低分辨率圖像、高分 辨率圖像或者低分辨率圖像和高分辨率圖像的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)掃描 儀具有偏振裝置。每個(gè)掃描儀獲取樣品的一個(gè)或多個(gè)圖像并且將所述圖像儲(chǔ)存在服務(wù)器或 計(jì)算機(jī)上以供顯示。在示例性實(shí)施方式中，掃描儀的用戶輸入全球定位系統(tǒng)坐標(biāo)，以供加入 圖像數(shù)據(jù)。
[0014] 在各個(gè)實(shí)施方式中，本文還提供了掃描標(biāo)本的方法。所述方法可以包括使用本文 描述的掃描儀或其他市售掃描儀。掃描儀能夠以二維或三維捕捉標(biāo)本的一個(gè)或多個(gè)圖像。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方式中，一種用于掃描標(biāo)本的方法包括將標(biāo)本放置于諸如載物臺(tái)或墊 子等平臺(tái)上。所述載物臺(tái)或墊子可以通過(guò)手動(dòng)或電子裝置而移動(dòng)。掃描儀獲取整個(gè)標(biāo)本或 所述標(biāo)本的感興趣區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)圖像。如果獲取了不止一個(gè)圖像，則重組所述圖像以 顯示為單一圖像。所獲取的圖像和重組的圖像的數(shù)據(jù)可跨局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)和/或因特網(wǎng)傳 輸以便在任何位置處顯示。在一些實(shí)施方式中，對(duì)所查看的圖像作注釋。在其他實(shí)施方式或 附加實(shí)施方式中，所查看的圖像用作引導(dǎo)，以控制對(duì)所述標(biāo)本的附加圖像(例如，高分辨率 圖像)的后續(xù)采集。在其他實(shí)施方式或附加實(shí)施方式中，用戶使用軟件與顯示器進(jìn)行交互， 以獲取所述標(biāo)本的附加圖像以及/或者對(duì)所述標(biāo)本進(jìn)行注釋和/或分析。所述顯示器可以促 進(jìn)在以不同角度旋轉(zhuǎn)的交叉偏振鏡下采集所述標(biāo)本的多個(gè)圖像，其中以偏振角顯示每個(gè)圖 像。在某些實(shí)施方式中，獲取并重組多個(gè)z平面以提供場(chǎng)圖像的擴(kuò)展深度。在一個(gè)實(shí)施方式 中，使用無(wú)偏振裝置的二維掃描儀來(lái)獲取標(biāo)本的一個(gè)或多個(gè)圖像。在該實(shí)施方式中，在顯示 器上查看所述圖像并且將該圖像用作模板，以便用戶隨后使用偏振掃描儀來(lái)掃描所述標(biāo) 本。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1描繪了地質(zhì)掃描儀的非限制示例性實(shí)施方式，其中兩個(gè)偏振鏡(偏振鏡和檢偏 鏡)相對(duì)于彼此而交叉。在該實(shí)施方式中，所述偏振鏡以45度增量同步旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地在該 實(shí)施方式中，在五個(gè)旋轉(zhuǎn)增量的每一個(gè)處捕捉圖像。圖1中未描繪出通常定位于所述兩個(gè)偏 振鏡之間的載物臺(tái)和樣品。
[0017]圖2描繪了包括偏振分束器立方體的不例性掃描儀。
[0018] 圖3描繪了反射光系統(tǒng)中的暗場(chǎng)反射鏡塊的實(shí)施方式。
[0019] 圖4描繪了其中光行進(jìn)穿過(guò)暗場(chǎng)反射鏡塊的實(shí)施方式。
[0020]圖5描繪了針對(duì)光反射顯微術(shù)中的反射鏡塊的實(shí)施方式。A.明場(chǎng)反射鏡;B.暗場(chǎng)反 射鏡。
[0021]圖6描繪了反射光顯微術(shù)中包括柯勒照明的成像設(shè)備的實(shí)施方式。
[0022]圖7描繪了反射光顯微術(shù)中的反襯機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式。A.反射明場(chǎng)配置;B.反射暗場(chǎng) 配置;C.反射偏振光配置。
【具體實(shí)施方式】
[0023]數(shù)字病理學(xué)或?qū)ι锝M織的整個(gè)載玻片的數(shù)字化已經(jīng)得到使用，并且已被證明是 儲(chǔ)存和跨長(zhǎng)距離分享顯微鏡載玻片或者對(duì)組織、疾病等的庫(kù)進(jìn)行編目的有用方法。由于技 術(shù)障礙，例如需要旋轉(zhuǎn)載玻片以及無(wú)法在傾斜圖像中平鋪矩形圖像，因此該技術(shù)尚未擴(kuò)展 到包括工業(yè)、巖相、地質(zhì)、金屬或晶體顯微術(shù)樣品。在各個(gè)方面，本文提供了使用偏振掃描儀 來(lái)獲取、儲(chǔ)存、共享和/或分析這樣的工業(yè)樣品、巖相樣品、地質(zhì)樣品、金屬樣品和晶體樣品 的方法和系統(tǒng)。偏振掃描裝置可用于查看包含各向異性材料的樣品，其中顏色是對(duì)于礦物 鑒別有用的重要性質(zhì)。因此本文提供的方法和系統(tǒng)允許使用具有偏振裝置的掃描儀來(lái)采集 地質(zhì)樣品的圖像，其中可以針對(duì)粒度尺寸和形狀、結(jié)晶度和/或形態(tài)而數(shù)字化儲(chǔ)存、查看和/ 或分析所述圖像，這有助于對(duì)樣品的鑒別和分析。在另一實(shí)施方式中，使用偏振掃描儀考察 的樣品特性包括但不限于多向色性、折射率、礦物含量、雙折射率、孿晶形成、夾雜物和解理 特性。除了工業(yè)樣品、地質(zhì)樣品、巖相樣品、晶體樣品和金屬樣品，可以使用本文提供的系統(tǒng) 和方法來(lái)掃描額外的材料，包括但不限于天然礦物和工業(yè)礦物、水泥復(fù)合材料、陶瓷、金屬、 礦物、礦物纖維、巖石、聚合物、淀粉、木材、具有各向異性材料的生物樣品、成品材料、具有 不透明且反射性質(zhì)的工業(yè)部件和組件、嵌入到介質(zhì)中并且被拋光或研磨以供查看和文檔記 錄的金屬、晶體樣品以及具有各向異性材料的其他樣品。
[0024]為了在顯微鏡下觀察諸如巖石和晶體等晶體結(jié)構(gòu)以及酸的許多形式，需要該顯微 鏡配備稱為偏振鏡和檢偏鏡的兩個(gè)偏振濾光器，并且需要以小的增量旋轉(zhuǎn)標(biāo)本，以觀察偏 振光對(duì)晶體物質(zhì)的影響，從而正確地對(duì)其進(jìn)行鑒別和標(biāo)記。在一方面，本文描述的方法、系 統(tǒng)和設(shè)備提供了兩個(gè)偏振濾光器:偏振鏡和檢偏鏡，作為數(shù)字顯微術(shù)中使用的顯微鏡的組 件。所述顯微鏡可例如在掃描儀中包括或者可操作地連接至用于獲取標(biāo)本圖像的成像裝 置。偏振鏡位于標(biāo)本臺(tái)的下方，并具有在從左到右或從東到西方向上起始的偏振鏡振動(dòng)方 位角，然而這些元件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)360度并且可以機(jī)動(dòng)化。檢偏鏡起始與朝向北南的振動(dòng)方向?qū)?準(zhǔn)，但同樣能夠例如利用放置于顯微鏡的物鏡上方的對(duì)應(yīng)馬達(dá)而旋轉(zhuǎn)，其中所述檢偏鏡和 偏振鏡振動(dòng)方位角被定位成彼此成直角。在該配置中，偏振鏡和檢偏鏡被稱為是交叉的，其 中沒(méi)有任何光穿過(guò)該系統(tǒng)并且呈現(xiàn)給所述成像裝置的是暗場(chǎng)。當(dāng)將標(biāo)本放置到系統(tǒng)中時(shí)， 通過(guò)拍攝包含保持所述標(biāo)本的襯底(這樣的襯底包括顯微鏡載玻片）的每個(gè)場(chǎng)的數(shù)字化圖 像并且將所述圖像重組為單一圖像來(lái)掃描所述標(biāo)本。可以通過(guò)基于web的程序，例如類似于 Qumulus的程序，可選地利用所描述的修改來(lái)上傳和重組所述圖像。
[0025]系統(tǒng)繼而同時(shí)將偏振鏡和檢偏鏡旋轉(zhuǎn)45度，以使得偏振濾光器仍然交叉，并且獲 取另一掃描。這可以總共發(fā)生5次，從而覆蓋沿著交叉偏振的180度弧的每次停止。
[0026] 用圖像名稱加度數(shù)記號(hào)（例如，六80)^8(：45^8090^8(：135^8(：180)來(lái)標(biāo)記每個(gè)組 合圖像，并且將所收集的圖像保存和上傳到服務(wù)器。
[0027]在本文描述的附加方法和系統(tǒng)中，兩個(gè)偏振濾光器定位在保持標(biāo)本的平臺(tái)的同一 偵k所述偏振濾光器一一偏振鏡和檢偏鏡一一交叉于既沿著光源與標(biāo)本之間的路徑（照明 路徑)又沿著標(biāo)本與成像裝置之間的路徑(反射路徑)而安置的分束器立方體中。在許多實(shí) 現(xiàn)方式中，光源和成像裝置是數(shù)字掃描儀的組件。在示例性方法中，將標(biāo)本放置在平臺(tái)上并 對(duì)其進(jìn)行掃描。掃描儀同時(shí)將偏振鏡和檢偏鏡旋轉(zhuǎn)45度，從而保持交叉配置，并且在每次旋 轉(zhuǎn)偏振鏡時(shí)使用成像裝置來(lái)獲取圖像。繼而使用軟件或諸如Qumulus等基于web的程序?qū)⑺?獲取的圖像重組為單一圖像。如前文所述，用圖像名稱和度數(shù)記號(hào)來(lái)標(biāo)記每個(gè)組合圖像。保 存圖像并且可選地將其上傳到服務(wù)器。
[0028] 在許多實(shí)現(xiàn)方式中，所述服務(wù)器承載web查看器，該web查看器顯示主圖像(例如， ABC0)以供查看。由于該圖像由多個(gè)平鋪或掃描圖像構(gòu)成，因此該圖像可被放大和/或四處 搖動(dòng)，從而顯示整個(gè)標(biāo)本和/或顯微鏡載玻片的放大視圖，僅處理同時(shí)查看到的圖像。
[0029] 為了優(yōu)化時(shí)間和速度，該圖像能夠以"平鋪金字塔文件"格式顯示，從而查看包含 所有文件夾的完整高分辨率圖像，然而，當(dāng)回退并獲得較低放大倍率視圖時(shí)，將會(huì)在其位置 處加載較低分辨率的新圖像。
[0030] 所述查看器允許查看圖像的個(gè)人或用戶以45度增量來(lái)"旋轉(zhuǎn)"所述圖像。在"旋轉(zhuǎn)" 時(shí)，對(duì)應(yīng)的圖像恰以所查看的場(chǎng)就位處于與在拍攝圖像時(shí)偏振鏡旋轉(zhuǎn)的度數(shù)相對(duì)應(yīng)的角 度、以與查看當(dāng)前圖像時(shí)相同的縮放因子加載。
[0031] 例如，用戶使用本文描述的系統(tǒng)來(lái)獲取標(biāo)本的五個(gè)圖像，并且上傳所述圖像。用戶 對(duì)一個(gè)圖像進(jìn)行放大，以使得該用戶感興趣的物體或區(qū)域占據(jù)查看器的大部分屏幕。用戶 繼而"旋轉(zhuǎn)45度"并且新的圖像加載有同一物體，但它是以與原始圖像成45度角加載的。以 這種方式，讓用戶感覺(jué)好像其正在旋轉(zhuǎn)所述標(biāo)本，這就是他們?cè)趲r相顯微鏡上所要做的。
[0032] 在各個(gè)實(shí)施方式中，本文提供了一種用于獲取和顯示標(biāo)本的一個(gè)或多個(gè)圖像的系 統(tǒng)。標(biāo)本包括但不限于工業(yè)樣品、巖相樣品、地質(zhì)樣品、金屬樣品和晶體樣品。在示例性實(shí)施 方式中，所述系統(tǒng)包括：（a)掃描儀、（b)由用戶控制的圖像采集系統(tǒng)、（c)用以顯示圖像后采 集的服務(wù)器工作流和查看系統(tǒng)，以及(d)用于最終用戶查看所獲取的圖像的顯示器。在一個(gè) 實(shí)施方式中，掃描儀包括G2掃描儀。在一個(gè)實(shí)施方式中，采集系統(tǒng)是包含軟件或基于web的 程序的計(jì)算機(jī)，以控制掃描儀進(jìn)行圖像采集。在一個(gè)實(shí)施方式中，服務(wù)器位于標(biāo)本采集地 點(diǎn)。在另一實(shí)施方式中，服務(wù)器位于遠(yuǎn)離標(biāo)本采集地點(diǎn)的位置處。在附加實(shí)施方式或其他實(shí) 施方式中，服務(wù)器是基于云的服務(wù)器，其能夠位于采集地點(diǎn)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施 方式中，顯示器是諸如計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、電視(例如，智能電視）、智能電話等裝置，或者 是能夠查看圖像的任何支持網(wǎng)絡(luò)的裝置。
[0033] 在一些實(shí)施方式中，成像系統(tǒng)/設(shè)備不包括位于反射標(biāo)本上的分束器立方體中的 偏振鏡或檢偏鏡的旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方式中，反射光中不需要或不期望標(biāo)本旋轉(zhuǎn)。
[0034] 參考圖1，在特定實(shí)施方式中，一個(gè)偏振濾光器位于載物臺(tái)和樣品上方，而另一偏 振濾光器位于載物臺(tái)和樣品下方。在該實(shí)施方式中，所述兩個(gè)偏振濾光器一一偏振鏡和檢 偏鏡--相對(duì)于彼此交叉并且以五個(gè)45度增量同步旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地在該實(shí)施方式中，在五 個(gè)旋轉(zhuǎn)增量(A-E)中的每一個(gè)處捕捉圖像?？蛇x地在稍后的某一時(shí)間點(diǎn)重組所述圖像以模 擬樣品的旋轉(zhuǎn)。
[0035] 在另一方面，本文提供了包括兩個(gè)偏振濾光器的系統(tǒng)，所述偏振濾光器全都位于 保持標(biāo)本的平臺(tái)的上方或下方。所述兩個(gè)偏振濾光器是可用于獲取標(biāo)本圖像的掃描儀的組 件。圖2中示出了示例性掃描儀200。該掃描儀包括用于對(duì)標(biāo)本210進(jìn)行照明的光源204。在該 圖中，照明光行進(jìn)穿過(guò)包括分束器立方體201的光路(照明路徑），其中所述分束器立方體包 括兩個(gè)偏振濾光器:交叉偏振鏡202和檢偏鏡203。在該示例中，光路還包括光闌（孔徑206和 視場(chǎng)207)。圖2的掃描儀可操作地連接至和/或包括成像裝置208,用于接收和捕捉被所述標(biāo) 本反射的光。所述反射光從標(biāo)本沿著反射路徑行進(jìn)至成像裝置。在該圖中，所述反射路徑包 括物鏡205。圖2中的標(biāo)本由平臺(tái)211保持。 掃描儀
[0036] 在一方面，本文提供了一種包括用于對(duì)標(biāo)本進(jìn)行照明的光源的掃描儀。在一些實(shí) 施方式中，從所述光源引導(dǎo)至標(biāo)本的光的強(qiáng)度是可調(diào)節(jié)的。光源包括但不限于發(fā)光二極管 (LED)。LED包括白光、紅光、綠光和藍(lán)光LED。在一些情況下，系統(tǒng)包括反射鏡，該反射鏡將光 從外部源反射至所要掃描的標(biāo)本。在其他實(shí)施方式中，光源是冷陰極熒光燈(CCFL)。在許多 實(shí)現(xiàn)方式中，經(jīng)由沿著光源與標(biāo)本之間光路(照明路徑)安置的光學(xué)組件將該光源導(dǎo)引至所 述標(biāo)本。光學(xué)組件包括反射鏡、濾光器和透鏡。在其他實(shí)施方式或附加實(shí)施方式中，掃描儀 包括或者可操作地連接至成像裝置。所述成像裝置可以包括CCD(電荷耦合器件）成像器、 CMOS、行掃描儀或其他成像裝置。
[0037] 在一些實(shí)施方式中，掃描儀光源與標(biāo)本或樣品之間的光路包括光闌。在一個(gè)實(shí)施 方式中，光闌是孔徑光闌?？讖焦怅@可用于抑制除了可穿過(guò)光闌孔徑的光以外的光的穿過(guò)， 其中孔徑的尺寸調(diào)控可穿過(guò)光闌的光量。在一個(gè)實(shí)施方式中，光闌是視場(chǎng)光闌。
[0038] 在一些實(shí)施方式中，掃描儀光源與標(biāo)本之間的光路包括兩個(gè)偏振濾光器--偏振 鏡和檢偏鏡。所述偏振濾光器可以位于標(biāo)本的一側(cè)，例如，如圖2中所不。在其他實(shí)施方式 中，標(biāo)本位于所述偏振濾光器之間，例如，如圖1中所示。在許多實(shí)現(xiàn)方式中，在偏振濾光器 位于標(biāo)本的同一側(cè)的情況下，所述偏振濾光器交叉于偏振立方體分束器中。圖2中示出了具 有偏振鏡和檢偏鏡的示例性分束器立方體。偏振鏡是讓具有特定偏振的光穿過(guò)而阻止具有 其他偏振的光的光學(xué)濾光器。在許多實(shí)現(xiàn)方式中，偏振鏡可用于將具有不明確或混合偏振 的光束轉(zhuǎn)換成明確偏振的光。偏振鏡可以是線偏振鏡或圓偏振鏡。線偏振鏡包括吸收型偏 振鏡和分束偏振鏡。系統(tǒng)的第二偏振濾光器一般可以稱為檢偏鏡。
[0039] 在一些實(shí)施方式中，標(biāo)本與成像裝置之間的光路(例如，反射或透射路徑)包括物 鏡。在許多實(shí)現(xiàn)方式中，物鏡獲取從所述標(biāo)本反射和/或透射的光并將所述光投射到成像裝 置。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，系統(tǒng)包括多個(gè)物鏡，其中所述多個(gè)物鏡中的至少兩個(gè)物鏡具有不同 光焦度。例如，系統(tǒng)包括4倍、10倍、40倍或100倍物鏡或其組合。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)相 對(duì)于標(biāo)本移動(dòng)物鏡來(lái)聚焦標(biāo)本的視圖。在附加實(shí)施方式中，掃描儀包括鏡頭更換裝置，其中 所述鏡頭更換裝置可以是機(jī)動(dòng)化的。在一些情況下，手動(dòng)地或者通過(guò)使用軟件程序自動(dòng)地 控制所述鏡頭更換裝置。
[0040] 在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)的物鏡是適合于以高放大倍率和高分辨率獲得對(duì)整個(gè)標(biāo) 本的單次掃描的高焦強(qiáng)物鏡。在其他實(shí)施方式或附加實(shí)施方式中，系統(tǒng)的物鏡是適合于以 低分辨率獲得整個(gè)標(biāo)本的多個(gè)圖像的低焦強(qiáng)物鏡，其中所述多個(gè)圖像可繼而組合成單一低 分辨率圖像。在一些實(shí)施方式中，成像裝置通過(guò)在整個(gè)樣品上逐步推進(jìn)高焦強(qiáng)物鏡的視場(chǎng) 來(lái)獲得連續(xù)圖像的連續(xù)序列。在一些情況下，處理所獲得的高分辨率圖像數(shù)據(jù)以生成相對(duì) 較低分辨率圖像拷貝的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中，高分辨率圖像數(shù)據(jù)和低分辨率圖像拷貝 數(shù)據(jù)保存在元數(shù)據(jù)文件中。在其他實(shí)施方式中，成像裝置光學(xué)地捕捉來(lái)自樣品的低放大倍 率圖像的低分辨率數(shù)據(jù)。
[0041] 在一方面，本文提供了一種包括成像裝置的掃描儀，其中根據(jù)掃描儀類型（例如， 偏振的或非偏振的）和/或標(biāo)本(例如，顯微鏡標(biāo)本或地質(zhì)標(biāo)本），將從光源發(fā)出的光以及從 標(biāo)本反射和/或透射通過(guò)標(biāo)本的光引導(dǎo)至該成像裝置。成像裝置將光信號(hào)變換成對(duì)應(yīng)的電 信號(hào)，以變成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)可通過(guò)以下接口傳送到計(jì)算機(jī)，所述接口 包括但不限于因特網(wǎng)、增強(qiáng)型并行端口（EPP)、藍(lán)牙、通用串行總線(USB)和小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 接口（SCSI)等。在一方面，成像裝置包括被制造用于執(zhí)行光電變換的表面光電器件，例如， 電荷耦合器件(CCD)。在備選實(shí)施方式中，成像裝置包括CMOS、行掃描相機(jī)或其他圖像感測(cè) 裝置。
[0042] 在一方面，本文提供了包括用于保持標(biāo)本以供掃描的平臺(tái)的系統(tǒng)。在一些實(shí)施方 式中，平臺(tái)為載物臺(tái)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在用于放置在載物臺(tái)上的襯底(諸如載玻片)上制 備標(biāo)本。在一個(gè)實(shí)施方式中，載物臺(tái)是可移動(dòng)的，其中手動(dòng)地或可選地通過(guò)使用軟件程序自 動(dòng)地控制所述載物臺(tái)的位置并從而控制所述標(biāo)本的位置。在其他實(shí)施方式或附加實(shí)施方式 中，平臺(tái)為墊子。墊子被配置用于保持不是傳統(tǒng)地在載玻片上制備的標(biāo)本，例如，地質(zhì)標(biāo)本。
[0043] 在一些實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的設(shè)備包括反射光系統(tǒng)或其使用；參考圖3。本文公 開(kāi)的反射光系統(tǒng)允許用戶選擇推進(jìn)區(qū)域和/或掃描整個(gè)區(qū)域。在附加實(shí)施方式中，反射光系 統(tǒng)能夠重組所述圖像并將其上傳到基于web的查看器，該查看器被承載于本地服務(wù)器上或 基于云的遠(yuǎn)程服務(wù)器上。
[0044] 在一些實(shí)施方式中，使用獲取圖形并將其組合為單一圖像的反射光系統(tǒng)。在一些 應(yīng)用中，反射光系統(tǒng)手動(dòng)獲取并組合圖像;系統(tǒng)操作者移動(dòng)載物臺(tái)并且在他/她移動(dòng)載物臺(tái) 時(shí)添加每個(gè)圖片，隨后以單一圖像格式(例如，單一位圖，而不是可經(jīng)由web瀏覽器查看的金 字塔平鋪文件)保存一個(gè)或多個(gè)圖片。
[0045] 在一些實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的系統(tǒng)和設(shè)備包括暗場(chǎng)照明或其使用。在一些實(shí)現(xiàn) 方式中，反射暗場(chǎng)照明偏振顯微鏡包括放置在行進(jìn)穿過(guò)垂直照明器的光的路徑中的不透明 遮擋盤，使得僅外圍光線抵達(dá)偏轉(zhuǎn)鏡。在某些應(yīng)用中，這些光線由反射鏡反射并且穿過(guò)圍繞 物鏡的中空套環(huán)，從而以傾斜的角度(包括高度傾斜的角度)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行照明。進(jìn)入反射鏡 塊的光被位于所述塊內(nèi)部的鏡筒內(nèi)的特殊反射鏡反射。該反射鏡的朝向與入射光束成45度 角，并且具有由全鍍銀前表面反射鏡包圍的橢圓形開(kāi)口。在一些實(shí)施方式中，從橢圓反射鏡 反射的外圍光線向下偏轉(zhuǎn)，在垂直照明器的底部離開(kāi)。光柱繼而在傳入定制暗場(chǎng)物鏡中之 前行進(jìn)穿過(guò)物鏡轉(zhuǎn)換器。這些物鏡通常設(shè)計(jì)成具有在缺少蓋玻片的標(biāo)本上使用所必需的光 學(xué)校正。
[0046] 在一些實(shí)施方式中，如圖4中所示，來(lái)自暗場(chǎng)反射鏡塊的光沿著360度中空腔行進(jìn)， 所述中空腔圍繞特殊構(gòu)造的BD反射光物鏡中位于中央的透鏡元件。在標(biāo)本處從傾斜光線中 的每個(gè)方位角引導(dǎo)該光，以借助位于物鏡的中空腔底部的圓形反射鏡或棱鏡來(lái)形成中空的 照明錐。以這種方式，物鏡充當(dāng)兩個(gè)單獨(dú)的光學(xué)系統(tǒng)，所述兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)同軸耦合，使得外 系統(tǒng)發(fā)揮暗場(chǎng)"聚光器"的作用，而內(nèi)系統(tǒng)發(fā)揮典型物鏡的作用。圖像繼而穿過(guò)物鏡和鏡筒 透鏡，并被收集于CCD、CMOS、行掃描儀或其他成像裝置上。
[0047] 圖5呈現(xiàn)了在其中反射鏡塊用于反射光顯微術(shù)的實(shí)施方式。在包含亮場(chǎng)反射鏡塊 的實(shí)施方式中，使用半反射鏡并且立方體的一側(cè)是敞開(kāi)的。在包含暗場(chǎng)反射鏡的其他實(shí)施 方式中，使用橢圓形反射鏡，并且將立方體的一側(cè)安裝作為暗場(chǎng)光闌。
[0048]參考圖6,在一些實(shí)施方式中，成像設(shè)備包括反射光顯微術(shù)中的柯勒照明系統(tǒng)。所 述科勒照明系統(tǒng)包括燈絲，其生成穿過(guò)聚光透鏡、孔徑和場(chǎng)透鏡的光。分束器使光偏轉(zhuǎn)到標(biāo) 本上。由所述標(biāo)本反射的光進(jìn)一步穿過(guò)所述分束器并被投射在像平面上。
[0049]參考圖7,在一些實(shí)現(xiàn)方式中，成像設(shè)備包括反射光顯微術(shù)中的反襯機(jī)構(gòu)。在反射 明場(chǎng)配置的一些實(shí)施方式中，來(lái)自照明源的光照射在分束器上，該分束器將光導(dǎo)引導(dǎo)至標(biāo) 本上。在反射暗場(chǎng)配置的一些實(shí)施方式中，來(lái)自照明源的光被一系列反射鏡(例如，橢圓反 射鏡、凹面反射鏡)傳遞至所述標(biāo)本;來(lái)自標(biāo)本的反射光最終到達(dá)鏡筒透鏡并形成圖像。在 反射偏振光配置的一些實(shí)施方式中，來(lái)自照明源的光行進(jìn)穿過(guò)偏振鏡并由分束器偏轉(zhuǎn)到標(biāo) 本上;來(lái)自所述標(biāo)本的反射光繼而反向行進(jìn)穿過(guò)物鏡、分束器、檢偏鏡和鏡筒透鏡。 圖像采集系統(tǒng)和服務(wù)器
[0050] 本文還提供了圖像采集系統(tǒng)或數(shù)字處理裝置，用于控制使用掃描儀對(duì)標(biāo)本圖像的 采集。圖像采集系統(tǒng)可以包括計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)包括軟件或基于web的程序，用于遠(yuǎn)程查 看圖像。本文還提供了服務(wù)器和查看系統(tǒng)，用于顯示所獲取的圖像。 數(shù)字處理裝置
[0051] 在一些實(shí)施方式中，本文描述的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括數(shù) 字處理裝置或其使用。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置包括執(zhí)行裝置功能的一個(gè)或多 個(gè)硬件中央處理器(CPU)。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置還包括被配置用于執(zhí)行可執(zhí) 行指令的操作系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置可選地連接至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)一步 實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置可選地連接至因特網(wǎng)，以使得其訪問(wèn)萬(wàn)維網(wǎng)。在進(jìn)一步實(shí)施方式 中，數(shù)字處理裝置可選地連接至云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)。在其他實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置可選地 連接至內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。在其他實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置可選地連接至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
[0052]根據(jù)本文公開(kāi)的描述，舉非限制性示例而言，合適的數(shù)字處理裝置包括服務(wù)器計(jì) 算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、亞筆記本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)平 板計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒計(jì)算機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)設(shè)備、移動(dòng)智能電話、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù) 字助理、視頻游戲主機(jī)和載具。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，許多智能電話都適合于在本文 所述的系統(tǒng)中使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，具有可選的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連通性的選定的 電視機(jī)、視頻播放器和數(shù)字音樂(lè)播放器適合于在本文所述的系統(tǒng)中使用。合適的平板計(jì)算 機(jī)包括本領(lǐng)域中技術(shù)人員所知曉的具有小冊(cè)子、平板以及可轉(zhuǎn)換式配置的那些平板計(jì)算 機(jī)。
[0053] 在一些實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置包括被配置用于執(zhí)行可執(zhí)行指令的操作系統(tǒng)。操 作系統(tǒng)例如為包括程序和數(shù)據(jù)在內(nèi)的軟件，其管理裝置的硬件并且為應(yīng)用的執(zhí)行提供服務(wù)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，舉非限制性示例而言，合適的服務(wù)器操作系統(tǒng)包括FreeBSD、 〇penBSD、NetBSD?.、Linux、Apple?Mac os xServer?、Oracle.?Sol批is?、 WindowsServer?和N〇:v紐? NetWare'?。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，舉非限制性示 例而言，合適的個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)包拈Microsoft? Windows?、Apple?Mac os X?、UNIX⑧以及類UNIX操作系統(tǒng)，諸如GNU/Linux?。在一些實(shí)施方式中，操作系 統(tǒng)由云計(jì)算提供。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，舉非限制性示例而言，合適的移動(dòng)智能電話 操作系統(tǒng)包括Nokia? Symbian? ()s、Apple? iOS?、R esearch In Motion? BlackBerry OS?、Google? Android?、Microsoft?wind〇wsPhone? 〇s、 ]\^0'08(治@町11(1〇￥8]'4〇1^16$1)()3丄丨1111\@和卩1"11111@^/61)08?。
[0054] 在一些實(shí)施方式中，所述裝置包括存儲(chǔ)和/或存儲(chǔ)器裝置。存儲(chǔ)和/或存儲(chǔ)器裝置 是用于暫時(shí)地或永久地儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或程序的一個(gè)或多個(gè)物理設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，所述 裝置為易失性存儲(chǔ)器，并且需用電力來(lái)維持所儲(chǔ)存的信息。在一些實(shí)施方式中，所述裝置為 非易失性存儲(chǔ)器，并且在數(shù)字處理裝置未通電時(shí)保留所儲(chǔ)存的信息。在進(jìn)一步的實(shí)施方式 中，非易失性存儲(chǔ)器包括快閃存儲(chǔ)器。在一些實(shí)施方式中，非易失性存儲(chǔ)器包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器(DRAM)。在一些實(shí)施方式中，非易失性存儲(chǔ)器包括鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FRAM)。在 一些實(shí)施方式中，非易失性存儲(chǔ)器包括相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)。在其他實(shí)施方式中，所 述裝置為以下存儲(chǔ)裝置，舉非限制性示例而言，包括CD-ROM、DVD、快閃存儲(chǔ)器裝置、磁盤驅(qū) 動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器以及基于云計(jì)算的存儲(chǔ)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，存儲(chǔ)和/或 存儲(chǔ)器裝置是諸如本文所公開(kāi)的那些裝置的組合。
[0055] 在一些實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置包括顯示器，以向用戶發(fā)送視覺(jué)信息。在一些實(shí) 施方式中，顯示器為陰極射線管(CRT)。在一些實(shí)施方式中，顯示器為液晶顯示器(IXD)。在 進(jìn)一步實(shí)施方式中，顯示器為薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)。在一些實(shí)施方式中，顯示 器為有機(jī)發(fā)光二極管（0LED)顯示器。在各個(gè)進(jìn)一步實(shí)施方式中，0LED顯示器為被動(dòng)矩陣 OLED(PMOLED)或主動(dòng)矩陣OLED(AMOLED)顯示器。在一些實(shí)施方式中，顯示器為等離子顯示 器。在其他實(shí)施方式中，顯示器為視頻投影儀。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，顯示器為諸如本文所 公開(kāi)的那些裝置的組合。
[0056]在一些實(shí)施方式中，數(shù)字處理裝置包括輸入裝置，以從用戶接收信息。在一些實(shí)施 方式中，輸入裝置為鍵盤。在一些實(shí)施方式中，輸入裝置為指點(diǎn)設(shè)備，舉非限制性示例而言， 包括鼠標(biāo)、軌跡球、軌跡板、操縱桿、游戲控制器或觸控筆。在一些實(shí)施方式中，輸入裝置為 觸摸屏或多點(diǎn)觸摸屏。在其他實(shí)施方式中，輸入裝置為麥克風(fēng)，以捕捉語(yǔ)音或其他聲音輸 入。在其他實(shí)施方式中，輸入裝置為視頻相機(jī)，以捕捉運(yùn)動(dòng)或視覺(jué)輸入。在進(jìn)一步實(shí)施方式 中，輸入裝置為諸如本文所公開(kāi)的那些裝置的組合。 非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)
[0057]在一些實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括一 個(gè)或多個(gè)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)被編程具有包 括可由可選地聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字處理裝置的操作系統(tǒng)執(zhí)行的指令的程序。在進(jìn)一步實(shí)施方式中， 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)是數(shù)字處理裝置的有形組件。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ) 介質(zhì)可選地可從數(shù)字處理裝置移除。在一些實(shí)施方式中，舉非限制性示例而言，計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)介質(zhì)包括CD-R0M、DVD、快閃存儲(chǔ)器裝置、固態(tài)存儲(chǔ)器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū) 動(dòng)器、云計(jì)算系統(tǒng)和服務(wù)等。在一些情況下，所述程序和指令永久地、基本上永久地、半永久 地或非暫時(shí)性地編碼在所述介質(zhì)上。 計(jì)算機(jī)程序
[0058]在一些實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括至 少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序或其使用。計(jì)算機(jī)程序包括指令序列，所述指令序列可在數(shù)字處理裝置 的CPU中執(zhí)行，被編寫(xiě)用于執(zhí)行指定任務(wù)。計(jì)算機(jī)可讀指令可被實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn) 特定抽象數(shù)據(jù)類型的程序模塊，諸如函數(shù)、對(duì)象、應(yīng)用程序編程接口（API)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。根 據(jù)本文所提供的公開(kāi)內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，計(jì)算機(jī)程序能夠以各種語(yǔ)言的各 種版本編寫(xiě)。
[0059]在各個(gè)環(huán)境中，計(jì)算機(jī)可讀指令的功能可以根據(jù)需要進(jìn)行組合或分配。在一些實(shí) 施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括一個(gè)指令序列。在一些實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括多個(gè)指令序 列。在一些實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序從一個(gè)位置提供。在其他實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序從多 個(gè)位置提供。在各個(gè)實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括一個(gè)或多個(gè)軟件模塊。在各個(gè)實(shí)施方式 中，計(jì)算機(jī)程序部分地或整體地包括一個(gè)或多個(gè)web應(yīng)用、一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)應(yīng)用、一個(gè)或多 個(gè)獨(dú)立應(yīng)用、一個(gè)或多個(gè)web瀏覽器插件、擴(kuò)展、加載項(xiàng)或附加項(xiàng)，或者它們的組合。 Web程序
[0060] 在一些實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括web應(yīng)用。根據(jù)本文提供的公開(kāi)內(nèi)容，本領(lǐng)域 技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在各個(gè)實(shí)施方式中，web應(yīng)用利用一個(gè)或多個(gè)軟件框架以及一個(gè)或多 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，在諸如Microsoft? .NET或Ruby on Rails(RoR)等軟 件框架上創(chuàng)建web應(yīng)用。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用利用一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，舉非限制 性示例而言，所述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù) 庫(kù)系統(tǒng)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，舉非限制性示例而言，合 適的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)包括Microsoft? SQL Server、mySQL?和Oracle?。本領(lǐng)域技術(shù) 人員還將認(rèn)識(shí)到，在各個(gè)實(shí)施方式中，web應(yīng)用是以一種或多種語(yǔ)言的一個(gè)或多個(gè)版本編寫(xiě) 的。web應(yīng)用能夠以一種或多種標(biāo)記語(yǔ)言、表示定義語(yǔ)言、客戶端腳本語(yǔ)言、服務(wù)器端編碼語(yǔ) 言、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言或其組合編寫(xiě)。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用在一定程度上以諸如超文 本標(biāo)記語(yǔ)言(HTML)、可擴(kuò)展超文本標(biāo)記語(yǔ)言(XHTML)或可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML)等標(biāo)記語(yǔ)言編 寫(xiě)。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用在一定程度上以諸如層疊樣式表(CSS)等表示定義語(yǔ)言編 寫(xiě)。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用在一定程度上以諸如異步Java Script和XML( AJAX)、 FLASH? Act ionScript、JavaScript 或 Silverlight? 等客戶端腳本語(yǔ)言編寫(xiě)。在一些實(shí) 施方式中，web應(yīng)用在一定程度上以諸如活動(dòng)服務(wù)器頁(yè)面(ASP)、G〇ldFusi〇n?、Perl、 Java?、JavaServer Pages(JSP)、超文本預(yù)處理器（PHP)、Python?、Ruby、Tcl 'Smalltalk、 冒ebDNA像或Groovy等服務(wù)器端編碼語(yǔ)言編寫(xiě)。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用在一定程 度上以諸如結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL)等數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言編寫(xiě)。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用集 成了企業(yè)級(jí)服務(wù)器產(chǎn)品，諸如丨BM?L〇t usDomino?。在一些實(shí)施方式中，web應(yīng)用包括 媒體播放器元素。在各個(gè)進(jìn)一步實(shí)施方式中，媒體播放器元素利用許多合適的多媒體技術(shù) 中的一種或多種，舉非限制性示例而言，包括Adobe? Flash?、HTML 5、 Apple? QuickTime?、Micr()sot't? Silverlight?、.lava1"和Unity?。 移動(dòng)應(yīng)用
[0061] 在一些實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括提供給移動(dòng)數(shù)字處理裝置的移動(dòng)應(yīng)用。在一 些實(shí)施方式中，在制造移動(dòng)數(shù)字處理裝置時(shí)為其提供移動(dòng)應(yīng)用。在其他實(shí)施方式中，經(jīng)由本 文描述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)數(shù)字處理裝置提供移動(dòng)應(yīng)用。
[0062] 根據(jù)本文所提供的公開(kāi)內(nèi)容，使用本領(lǐng)域已知的硬件、語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境，通過(guò)本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的技術(shù)來(lái)創(chuàng)建移動(dòng)應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，移動(dòng)應(yīng)用是以若干 語(yǔ)言編寫(xiě)的。舉非限制性不例而言，合適的編程語(yǔ)言包括C、C++、C#、0b jective-C、Java?、 Javascript、Pasca 1、0bject Pascal、Python?、Ruby、VB.NET、WML以及具有或不具有CSS的 XHTML/HTML或其組合。
[0063] 合適的移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境可從若干來(lái)源獲得。舉非限制性示例而言，市售的開(kāi)發(fā) Compact Framework、Rhomobile以及WorkLight Mobile Platform。其他開(kāi)發(fā)環(huán)境可免費(fèi)獲 得，舉非限制性示例而言，包括1^^31'118、]\1〇131?161、]\1〇3711〇和?11011683口。而且，移動(dòng)設(shè)備制造 商分發(fā)軟件開(kāi)發(fā)工具包，舉非限制性示例而言，包括iPhone和iPad(iOS)SDK、Android?SDK、 BlackBerry? SDK、BREW SDK ^ Palm? OS SDK、Symbian SDK、webOS SDK 以及 Wind〇WS?VI〇bile SDK。
[0064] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，若干商業(yè)論壇可用于移動(dòng)應(yīng)用的分發(fā)，舉非限制性 不例而言，所述商業(yè)論壇包括Apple⑧App Store、Android?Market、BlackBerry? App WorlcUApp Store for Palm devices、App Catalog for webOS、Windows.? Marketplace for Mobile、0vi Store forN〇Ma?devices、SaitlSiJng魯Apps以及 Nintendo?DSi Shop。 獨(dú)立應(yīng)用
[0065] 在一些實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括獨(dú)立應(yīng)用，所述獨(dú)立應(yīng)用是作為獨(dú)立計(jì)算機(jī) 過(guò)程運(yùn)行的程序，而不是現(xiàn)有過(guò)程的附加項(xiàng)，例如，不是插件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到， 獨(dú)立應(yīng)用通常是已編譯的。編譯器是將以編程語(yǔ)言編寫(xiě)的源代碼變換成諸如匯編語(yǔ)言或機(jī) 器代碼等二進(jìn)制目標(biāo)代碼的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序。舉非限制性示例而言，合適的已編譯 編程語(yǔ)言包括 C、C++、Ob jecti ve_C、COBOL、Del phi、Eiffel、Java?、Lisp、Python?、Visual Basic以及VB.NET或其組合。通常至少部分地執(zhí)行編譯以創(chuàng)建可執(zhí)行程序。在一些實(shí)施方式 中，計(jì)算機(jī)程序包括一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行的已編譯應(yīng)用。 web瀏覽器插件
[0066]在一些實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)程序包括web瀏覽器插件。在計(jì)算中，插件是將特定功能 添加到更大的軟件應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)軟件組件。軟件應(yīng)用的制造商支持插件，以使第三方 開(kāi)發(fā)者能夠創(chuàng)造出擴(kuò)展應(yīng)用的能力、支持便利添加新特征以及減少應(yīng)用的大小。當(dāng)受到支 持時(shí)，插件能夠定制軟件應(yīng)用的功能。例如，web瀏覽器中經(jīng)常使用插件來(lái)播放視頻、生成交 互性、掃描病毒和顯示特定文件類型。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)熟悉若干web瀏覽器插件，包括 Adobe? FlasMPlayer、Microsoft? Silvedight?以及在pple? QuickTime?。 在一些實(shí)施方式中，工具欄包含一個(gè)或多個(gè)web瀏覽器擴(kuò)展、加載項(xiàng)或附加項(xiàng)。在一些實(shí)施 方式中，工具欄包含一個(gè)或多個(gè)瀏覽器欄、工具條或桌面工具條。
[0067] 根據(jù)本文提供的公開(kāi)內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可使用若干插件框架，所 述插件框架支持以不同的編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)插件，舉非限制性示例而言，所述編程語(yǔ)言包括C+ +、De lph i、Java?、PHP、Python? 和 VB ? NET 或其組合。
[0068] web瀏覽器(還稱作因特網(wǎng)瀏覽器)是被設(shè)計(jì)用于與連網(wǎng)數(shù)字處理裝置一起使用的軟 件應(yīng)用，用于在萬(wàn)維網(wǎng)上檢索、呈現(xiàn)和遍歷信息資源。舉非限制性示例而言，合適的web瀏覽器 包括Microsoft?internetExplorer?、Mozilla? Firefox?、Google?Chrome、 Apple? Safari?、〇peraS〇ttwaie? Opera? 以及KDE Konqueror。在一些實(shí)施方式 中，web瀏覽器是移動(dòng)web瀏覽器。移動(dòng)web瀏覽器(還稱作微瀏覽器、迷你瀏覽器和無(wú)線瀏覽 器)被設(shè)計(jì)用于在移動(dòng)數(shù)字處理裝置上使用，舉非限制性示例而言，所述移動(dòng)數(shù)字處理裝置包 括手持式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、亞筆記本計(jì)算機(jī)、智能電話、音樂(lè)播放器、個(gè)人 數(shù)字助理(PDA)以及手持式視頻游戲系統(tǒng)。舉非限制性示例而言，合適的移動(dòng)web瀏覽器包括 Google? Android?瀏覽器、RI viBlackBerry? 15 rowser、 Apple? Safari?、Palm? Blazer、 Palm? WebOS?Br〇wser、Mozilla? Firefox?.f〇r m〇bi 1e、Microsoft? Internet Explorer?Mobile、Amazon? Kindle? I5as i c Web、Nokia? Browser、 Op。mSoftware? Opera?Mobi 1 e以及S:ony€)pspTM瀏覽器。 軟件模塊
[0069] 在一些實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括軟 件、服務(wù)器和/或數(shù)據(jù)庫(kù)模塊或其使用。根據(jù)本文所提供的公開(kāi)內(nèi)容，使用本領(lǐng)域已知的機(jī) 器、軟件和語(yǔ)言，通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)來(lái)創(chuàng)建軟件模塊。本文公開(kāi)的軟件模塊以 多種方式實(shí)現(xiàn)。在各個(gè)實(shí)施方式中，軟件模塊包括一個(gè)文件、一個(gè)代碼段、一個(gè)編程對(duì)象、一 個(gè)編程結(jié)構(gòu)，或者它們的組合。在進(jìn)一步的各個(gè)實(shí)施方式中，軟件模塊包括多個(gè)文件、多個(gè) 代碼段、多個(gè)編程對(duì)象、多個(gè)編程結(jié)構(gòu)，或者它們的組合。在各個(gè)實(shí)施方式中，舉非限制性示 例而言，所述一個(gè)或多個(gè)軟件模塊包括web應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用和獨(dú)立應(yīng)用。在一些實(shí)施方式中， 軟件模塊處于一個(gè)計(jì)算機(jī)程序或應(yīng)用中。在其他實(shí)施方式中，軟件模塊處于不止一個(gè)計(jì)算 機(jī)程序或應(yīng)用中。在一些實(shí)施方式中，軟件模塊承載于一個(gè)機(jī)器上。在其他實(shí)施方式中，軟 件模塊承載于不止一個(gè)機(jī)器上。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，軟件模塊承載于云計(jì)算平臺(tái)上。在一 些實(shí)施方式中，軟件模塊承載于一個(gè)位置中的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器上。在其他實(shí)施方式中，軟件 模塊承載于不止一個(gè)位置中的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器上。 數(shù)據(jù)庫(kù)
[0070] 在一些實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括一 個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或其使用。根據(jù)本文提供的公開(kāi)內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，許多數(shù) 據(jù)庫(kù)適合于儲(chǔ)存和檢索礦物學(xué)、巖相學(xué)和巖石學(xué)圖像/信息。在各個(gè)實(shí)施方式中，舉非限制 性示例而言，合適的數(shù)據(jù)庫(kù)包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)、對(duì)象數(shù) 據(jù)庫(kù)、實(shí)體-關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)以及XML數(shù)據(jù)庫(kù)。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)庫(kù)是基 于因特網(wǎng)的。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)庫(kù)是基于web的。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)庫(kù)是基 于云計(jì)算的。在其他實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)庫(kù)是基于一個(gè)或多個(gè)本地計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)裝置的。 聯(lián)網(wǎng)t吳塊
[0071] 在一些實(shí)施方式中，本文描述的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括一 個(gè)或多個(gè)聯(lián)網(wǎng)模塊或其使用。在一些實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊是所述設(shè)備/平臺(tái)/系統(tǒng)/裝置的 一部分，或者與所述設(shè)備/平臺(tái)/系統(tǒng)/裝置耦合。網(wǎng)絡(luò)模塊是有線或無(wú)線的，或者是有線和 無(wú)線的組合。有線模塊包括以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：雙絞電線、電話線、印刷電線/電子 線、同軸電纜以及光纖。無(wú)線模塊包括蜂窩接口或非蜂窩接口或者蜂窩接口和非蜂窩接口 的組合。在某些實(shí)施方式中，聯(lián)網(wǎng)模塊作用于衛(wèi)星通信和/或全球定位系統(tǒng)(GPS)。本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以輕易地識(shí)別出運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)協(xié)議;非限制性示例包括：因特網(wǎng)協(xié)議、TCP 協(xié)議、FTP、UDP、XML以及如XSD等數(shù)據(jù)綁定方案。
[0072] 在一些實(shí)施方式中，聯(lián)網(wǎng)模塊是被專門設(shè)計(jì)用于傳輸數(shù)據(jù)(例如，材料、結(jié)構(gòu)、礦物 學(xué)、巖相學(xué)和/或巖石學(xué)圖像/信息）的電子邏輯。在一些實(shí)施方式中，聯(lián)網(wǎng)模塊是與成像設(shè) 備/平臺(tái)/系統(tǒng)/裝置耦合的便攜式數(shù)字處理裝置(例如，智能電話、平板計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算 機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、一體式計(jì)算機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)等），用于數(shù)據(jù)傳輸。 最終用戶顯示器
[0073] 本文還提供了最終用戶顯示器，用于顯示所獲取的圖像。在許多實(shí)施方式中，最終 用戶顯示器提供針對(duì)所顯示獲取到的圖像的信息。信息包括標(biāo)本坐標(biāo)和圖像注釋和/或分 析。圖像分析包括標(biāo)本礦物含量以及對(duì)所獲取的圖像的描述。標(biāo)本坐標(biāo)可用于生成地理圖。 在各個(gè)實(shí)施方式中，最終顯示器是包括標(biāo)本圖像以及連接至標(biāo)本來(lái)源處坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)標(biāo)本信 息的地理圖。最終顯示器可由多個(gè)用戶查看。顯示器是能夠查看圖像的任何支持網(wǎng)絡(luò)的裝 置，包括但不限于計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、智能電話和電視機(jī)。 地理圖
[0074] 在一些實(shí)施方式中，本文描述的設(shè)備、平臺(tái)、裝置、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括一 個(gè)或多個(gè)地理圖或其使用。地理圖儲(chǔ)存在本地和/或遠(yuǎn)程計(jì)算裝置中（例如，服務(wù)器）。在附 加實(shí)施方式中，地理圖的范圍覆蓋以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng):建筑物、街道、鎮(zhèn)、地區(qū)、地點(diǎn)、 城市、州、國(guó)家以及全球。所述圖與礦物學(xué)、巖相學(xué)和/或巖石學(xué)圖像/信息相關(guān)聯(lián)。
[0075]在某些實(shí)施方式中，地理圖可以包括與用戶的接口，其中所述用戶是本地用戶或/ 和遠(yuǎn)程用戶。用戶可以點(diǎn)擊一個(gè)位置以獲得與該位置相關(guān)聯(lián)的礦物學(xué)、巖相學(xué)和/或巖石學(xué) 圖像/信息。 方法
[0076]在一方面，本文提供了一種獲取標(biāo)本的圖像以供進(jìn)一步分析和/或地理標(biāo)記的方 法，包括：（a)從給定位置獲得標(biāo)本，（b)可選地記錄所述位置的坐標(biāo)，其中使用全球定位系 統(tǒng)來(lái)確定所述坐標(biāo)，（c)將所述標(biāo)本定位在平臺(tái)上，其中所述平臺(tái)是載物臺(tái)或墊子，（d)使用 物鏡和交叉偏振鏡來(lái)對(duì)標(biāo)本的區(qū)域進(jìn)行成像，以獲得對(duì)所述標(biāo)本的單次掃描，（e)在以不同 增量改變的交叉偏振鏡的角度下重復(fù)一次或多次步驟(d)的成像過(guò)程，以獲取所述標(biāo)本在 每個(gè)偏振角處的每個(gè)視場(chǎng)的連續(xù)圖像，以及(e)將圖像數(shù)據(jù)和可選的坐標(biāo)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù) 庫(kù)中。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用高倍放大物鏡對(duì)標(biāo)本進(jìn)行成像來(lái)以高分辨率和高放大倍率 獲得對(duì)標(biāo)本的掃描?？蛇x地處理高分辨率圖像數(shù)據(jù)以獲得標(biāo)本的合成圖像的相對(duì)較低分辨 率拷貝。在附加實(shí)施方式或其他實(shí)施方式中，所述方法還包括光學(xué)地捕捉所述標(biāo)本的低分 辨率和/或低放大倍率圖像并且儲(chǔ)存所述圖像數(shù)據(jù)。
[0077] 在另一方面，本文還提供了一種用于使用兩個(gè)或更多個(gè)掃描儀來(lái)獲取標(biāo)本的圖像 的方法，其中一個(gè)掃描儀是偏振掃描儀。例如，使用傳統(tǒng)掃描儀來(lái)掃描提供給墊子上的系統(tǒng) 的樣品的一個(gè)或多個(gè)圖像，其中所述圖像是二維的或三維的。附加地利用具有偏振濾光器 的第二掃描儀來(lái)獲得標(biāo)本的圖像以供金相分析。來(lái)自兩次掃描的圖像數(shù)據(jù)被上傳到服務(wù)器 上，以供查看和進(jìn)一步分析。在一個(gè)實(shí)施方式中，完成非偏振掃描并且使用所產(chǎn)生的圖像作 為模板以指導(dǎo)用戶使用偏振掃描儀來(lái)獲得附加圖像。
[0078] 在另一方面，本文還提供了一種使用系統(tǒng)的平臺(tái)來(lái)對(duì)所獲取的標(biāo)本圖像作注釋的 方法。如前文所述，可以將標(biāo)本放置在墊子上并對(duì)其進(jìn)行掃描。在一些實(shí)施方式中，從墊子 移除所掃描的標(biāo)本，并且所述墊子充當(dāng)顯示器，用于查看所掃描的圖像。在一個(gè)實(shí)施方式 中，圖上的標(biāo)本的圖像是交互圖像，所述交互圖像可以使用所述圖作為控制面板進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 和縮放。可以針對(duì)礦物含量或金屬含量而分析所述圖像并且對(duì)其作注釋。可以利用標(biāo)本坐 標(biāo)信息來(lái)對(duì)所述圖像作注釋。
[0079] 在另一方面，本文提供了一種使用一個(gè)或多個(gè)先前獲取的圖像作為模板來(lái)控制對(duì) 樣品的一個(gè)或多個(gè)圖像的采集的方法。在示例性實(shí)施方式中，將所獲取的圖像儲(chǔ)存至網(wǎng)絡(luò) 并且在顯示器上查看。在一個(gè)實(shí)施方式中，在顯示器上同時(shí)查看標(biāo)本的實(shí)時(shí)顯示。使用所儲(chǔ) 存的圖像作為引導(dǎo)來(lái)獲取實(shí)時(shí)標(biāo)本的一個(gè)或多個(gè)圖像。實(shí)時(shí)圖像可以是高分辨率的或低分 辨率的，并且可以使用本文描述的任何掃描儀。 標(biāo)本和樣品
[0080] 本文公開(kāi)的成像設(shè)備包括標(biāo)本和/或樣品或者其使用。適合于任何種類的成像設(shè) 備的非限制性示例包括工業(yè)樣品、巖相樣品、地質(zhì)樣品、金屬樣品或晶體顯微術(shù)樣品，其包 括地質(zhì)巖石、石頭、沙子、固態(tài)物體、礦物、天然復(fù)合物和/或化合物。在一些實(shí)施方式中，非 限制性示例包括不透明且具有反射性質(zhì)但性質(zhì)上不一定是地質(zhì)性的非地質(zhì)金屬、部件、組 件、復(fù)合物等。在各個(gè)實(shí)施方式中，非限制性示例包括工業(yè)物體、任何人造物體，諸如工業(yè)器 件、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、絕緣體、塑料、非塑料、航空航天和/或制造。 實(shí)施例 實(shí)施例1:地質(zhì)掃描儀及使用方法
[0081] 鑒別地質(zhì)上感興趣的區(qū)域以供巖相分析。所述區(qū)域包含要對(duì)其進(jìn)行礦物分析的多 種標(biāo)本。從感興趣區(qū)域獲得標(biāo)本，并且利用移動(dòng)裝置來(lái)拍攝標(biāo)本的宏觀圖像。將所獲得的標(biāo) 本的坐標(biāo)與宏觀圖片一起保存并且將其上傳到服務(wù)器，或者通過(guò)標(biāo)簽將其手動(dòng)放置在標(biāo)本 上。將所述坐標(biāo)標(biāo)記在標(biāo)本的任一表面上，其可以在晚些時(shí)候在所獲取的樣品圖像上看到， 或者將所述坐標(biāo)以數(shù)字方式記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)。如果在不拍攝宏觀照片的情況下標(biāo)記所述標(biāo) 本，則將該標(biāo)本放置于宏觀掃描系統(tǒng)的平臺(tái)或墊子上。繼而拍攝樣品的宏觀圖像，并且用戶 從宏觀圖像選擇所要掃描的標(biāo)本區(qū)域，而該區(qū)域繼而充當(dāng)圖像的"地圖"。高倍率掃描系統(tǒng) 包括數(shù)字偏振掃描儀，該數(shù)字偏振掃描儀至少具有以下光學(xué)組件:包括交叉偏振鏡和檢偏 鏡的偏振分束立方體、LED光源、CCD相機(jī)以及物鏡。將LED光沿著具有分束器立方體的照明 光路引導(dǎo)至包括所述標(biāo)本的平臺(tái)。光通過(guò)包括物鏡的反射光路從所述標(biāo)本反射到所述相 機(jī)。相機(jī)獲得標(biāo)本的圖像并且使標(biāo)本在x軸、y軸和z軸上移動(dòng)，從而繼續(xù)拍攝圖片直到以高 放大倍率拍攝完整個(gè)所選區(qū)域。將所獲取的圖像上傳到服務(wù)器，在其中遠(yuǎn)程查看圖像以供 分析。遠(yuǎn)程用戶操縱圖像的各個(gè)視圖并且確定感興趣的區(qū)域以供進(jìn)一步分析。收集標(biāo)本的 感興趣區(qū)域以供進(jìn)一步分析或隨后使用掃描系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行成像。后續(xù)圖像是標(biāo)本的感興趣 區(qū)域的高分辨率圖像。這些高分辨率圖像提供關(guān)于標(biāo)本的礦物含量的重要信息。可以收集 標(biāo)本，或者將其送還到環(huán)境。將對(duì)礦物含量的分析以及坐標(biāo)信息上傳到具有對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)庫(kù)上。通過(guò)地理位置坐標(biāo)信息來(lái)儲(chǔ)存所述數(shù)據(jù)，以使得其可由任何用戶使用地理圖 檢索和顯不。 實(shí)施例2:圖像分析:冶金(礦物分析）
[0082] 冶金測(cè)試實(shí)驗(yàn)室希望向其客戶提供整個(gè)標(biāo)本的高放大倍率視圖，用于報(bào)告失效分 析、金屬疲勞、鐵素體組成、涂層分析、粒度尺寸和晶粒流動(dòng)、熱處理后條件、材料缺陷、噴涂 覆蓋率、孔隙度以及/或者冶金樣品性質(zhì)的其他指標(biāo)。就此而言，它們僅能夠向其客戶提供 單一視場(chǎng)，而這可能不包含與所述標(biāo)本或多個(gè)失效點(diǎn)有關(guān)的重要情景數(shù)據(jù)。通過(guò)將它們的 樣品嵌入在環(huán)氧樹(shù)脂中并且在工業(yè)拋光臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行拋光，它們能夠獲取多個(gè)視場(chǎng)，從而 將其重組為可繼而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口遠(yuǎn)程放大和縮小的單一連續(xù)圖像，從而允許它們的客戶以 詳細(xì)而全面的方式分析它們的樣品。 實(shí)施例3:大峽谷實(shí)地研究
[0083]加利福尼亞大學(xué)的一個(gè)研究小組開(kāi)展了研究大峽谷的地質(zhì)構(gòu)造的項(xiàng)目。這項(xiàng)研究 基于調(diào)查大峽谷現(xiàn)場(chǎng)的巖石。然而，整個(gè)研究小組涉及超過(guò)10人，而且并不是所有人都可以 一起前往現(xiàn)場(chǎng)。研究小組利用本申請(qǐng)中公開(kāi)的成像設(shè)備。研究生被派往大峽谷進(jìn)行實(shí)地研 究，而教授則留在大學(xué)進(jìn)行他們的日常教學(xué)工作。
[0084] 研究生前往大峽谷南緣。成像設(shè)備在房車中與連接至因特網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連接。 在鑒別出感興趣的巖石之后，他們使用成像系統(tǒng)來(lái)掃描所述巖石。學(xué)生還能夠以低分辨率 成像設(shè)置來(lái)掃描巖石，包括他們不了解的巖石。繼而經(jīng)由聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將低分辨率圖像發(fā)送至 服務(wù)器，可選地附有研究生所作的注釋。此外，學(xué)生用他們的便攜式設(shè)備來(lái)拍照，所述便攜 式設(shè)備與GPS系統(tǒng)耦合，從而允許將巖石的地理位置與標(biāo)本的照片記錄在一起，并且還將其 發(fā)送至服務(wù)器。通過(guò)訪問(wèn)儲(chǔ)存在服務(wù)器中的上述數(shù)據(jù)，教授可以查看巖石的信息（例如、紋 理、顏色、粒度等）。在查看圖像時(shí)，教授能夠?qū)⒁恍r石鑒別為無(wú)用的，并將一些巖石鑒別 為有價(jià)值的。教授還指導(dǎo)學(xué)生拍攝有價(jià)值巖石的詳細(xì)高分辨率圖像。學(xué)生再次利用成像設(shè) 備來(lái)掃描發(fā)送至服務(wù)器的高分辨率圖像。教授能夠基于所述高分辨率圖像來(lái)評(píng)價(jià)所述巖 石。
[0085] 在整個(gè)大峽谷的不同地點(diǎn)（例如，西緣和北緣)處重復(fù)上述研究步驟。所述成像設(shè) 備自動(dòng)記錄他們進(jìn)行巖石研究的位置，并進(jìn)一步構(gòu)建在大峽谷中找到的巖石的地圖。所述 地圖使教授能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視/考察研究發(fā)現(xiàn)。由掃描儀輔助的虛擬實(shí)地考察顯著地提高了研 究的效率和有效性。 一些定義
[0086] 除非另有定義，本文使用的所有技術(shù)術(shù)語(yǔ)全都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人 員所公認(rèn)的理解相同的含義。在本說(shuō)明書(shū)和隨附權(quán)利要求書(shū)中所使用的單數(shù)形式"一個(gè)"、 "一種"和"該"包括復(fù)數(shù)指代，除非上下文另有明確規(guī)定。本文對(duì)"或"的任何提及都旨在包 含"和/或"，除非另有說(shuō)明。
[0087] 雖然本文已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 顯而易見(jiàn)的是，這樣的實(shí)施方式只是通過(guò)示例的方式而提供的。本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)將想到 眾多更改、改變和替換，而不會(huì)偏離本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，在實(shí)踐本發(fā)明的過(guò)程中可以采用本 文所述的本發(fā)明實(shí)施方式的各種替代方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種使標(biāo)本可視化的方法，所述方法包括以下步驟： (a) 將標(biāo)本放置于襯底上，所述標(biāo)本占據(jù)所述襯底的一個(gè)區(qū)域； (b) 將所述襯底放置于載物臺(tái)上并且使用高倍放大物鏡和交叉偏振鏡對(duì)具有所述標(biāo)本 的所述襯底的所述區(qū)域進(jìn)行成像，從而以高放大倍率和高分辨率獲得對(duì)所述標(biāo)本的單次掃 描，其中在單一方向上設(shè)置所述交叉偏振鏡以提供所述標(biāo)本的高分辨率圖像的數(shù)據(jù)； (c) 在以各個(gè)角度增量改變所述交叉偏振鏡的角度的情況下重復(fù)步驟(b)的成像過(guò)程， 還包括通過(guò)在所述標(biāo)本中逐步推進(jìn)顯微鏡的高倍物鏡的視場(chǎng)并且每次在每個(gè)偏振角下獲 取所述標(biāo)本的每個(gè)視場(chǎng)的連續(xù)圖像，來(lái)獲得連續(xù)圖像的連續(xù)序列；以及 (d) 上傳所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)并將其儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中以供遠(yuǎn)程查看。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括獲得所述標(biāo)本的低分辨率圖像。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述標(biāo)本是工業(yè)標(biāo)本、巖相標(biāo)本、地質(zhì)標(biāo)本、金屬標(biāo) 本或晶體標(biāo)本。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述地質(zhì)標(biāo)本是晶體標(biāo)本。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述地質(zhì)標(biāo)本是巖石、礦物或晶體。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述標(biāo)本是完整標(biāo)本。7. -種顯微設(shè)備，包括： (a) 具備至少一個(gè)物鏡、數(shù)字成像系統(tǒng)和機(jī)動(dòng)載物臺(tái)的裝置， (b) 偏振鏡和檢偏鏡，所述偏振鏡和檢偏鏡形成能夠繞軸旋轉(zhuǎn)的交叉偏振鏡，其中所述 顯微設(shè)備能夠控制用于以高放大倍率和高分辨率獲得對(duì)標(biāo)本的單次掃描，以提供占據(jù)放置 于所述機(jī)動(dòng)載物臺(tái)上的襯底的一個(gè)區(qū)域的所述標(biāo)本的高分辨率數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，包括通過(guò)在 所述標(biāo)本中逐步推進(jìn)高倍物鏡的視場(chǎng)從而獲取所述標(biāo)本的整個(gè)視場(chǎng)的連續(xù)圖像以及在不 同的偏振角下進(jìn)行連續(xù)掃描而獲得的連續(xù)圖像的連續(xù)序列； (c) 用于處理所述高分辨率數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置； (d) 用以儲(chǔ)存所獲得的高分辨率圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置； (e) 用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向終端傳送所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)的裝置。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述數(shù)字成像系統(tǒng)為CCD相機(jī)、CMOS或行掃描儀。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括用于移動(dòng)所述顯微鏡的所述物鏡以便提供自動(dòng) 聚焦的裝置。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括用于記錄評(píng)價(jià)用戶表現(xiàn)要求哪些圖像數(shù)據(jù)的裝 置。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述記錄裝置是便攜式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述標(biāo)本是完整標(biāo)本。13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述標(biāo)本是地質(zhì)標(biāo)本。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述地質(zhì)標(biāo)本是巖石、礦物或晶體結(jié)構(gòu)。15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，還包括機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。16. -種用于獲取圖像數(shù)據(jù)以供顯微術(shù)中使用的方法，所述方法包括以下步驟： (a)將包含制備好的標(biāo)本的襯底放置于配備有高倍物鏡、數(shù)字成像系統(tǒng)和機(jī)動(dòng)載物臺(tái) 以及偏振鏡和檢偏鏡的顯微鏡的載物臺(tái)上，所述偏振鏡和檢偏鏡形成能夠繞軸旋轉(zhuǎn)的交叉 偏振鏡； (b)使用所述高倍物鏡對(duì)所述標(biāo)本的區(qū)域進(jìn)行成像，從而以高放大倍率和高分辨率獲 得對(duì)所述標(biāo)本的單次掃描，以提供所述標(biāo)本的高分辨率圖像； (C)對(duì)所述高分辨率數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字處理，以獲得所述圖象數(shù)據(jù)的相對(duì)較低分 辨率拷貝，其中成像步驟包括通過(guò)在所述標(biāo)本中逐步推進(jìn)所述顯微鏡的所述高倍物鏡的視 場(chǎng)并且獲取所述標(biāo)本的每個(gè)視場(chǎng)的連續(xù)圖像以及在多個(gè)偏振角下進(jìn)行多次成像，來(lái)獲得連 續(xù)圖像的連續(xù)序列； (d) 從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向遠(yuǎn)程終端傳送所述圖像數(shù)據(jù)的所述低分辨率拷貝，以便在所述終端 的監(jiān)視器上顯示對(duì)應(yīng)的低分辨率圖像作為導(dǎo)航圖；以及 (e) 可選地從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向最終用戶傳送針對(duì)所述圖像的選定區(qū)域的所述導(dǎo)航圖的 區(qū)域的對(duì)應(yīng)高分辨率圖像數(shù)據(jù)。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括:將所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)和所述圖像數(shù)據(jù)的 所述低分辨率拷貝儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中。18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在所述成像過(guò)程中，所述方法還包括通過(guò)使所述 物鏡相對(duì)于所述顯微鏡載玻片移動(dòng)而周期性地重新聚焦所述顯微鏡。19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括處理針對(duì)每個(gè)視場(chǎng)的每個(gè)圖像獲取的圖像數(shù) 據(jù)，并且將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述處理包括數(shù)字圖像壓縮以及用以移除每個(gè) 視場(chǎng)的每個(gè)圖像周圍的外圍陰影的處理中的一個(gè)或多個(gè)。21. -種遠(yuǎn)程顯微術(shù)方法，包括以下步驟： (a) 使用根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法來(lái)獲取標(biāo)本的圖像數(shù)據(jù)； (b) 允許從遠(yuǎn)程終端訪問(wèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)； (c) 向所述遠(yuǎn)程終端傳送所述圖像數(shù)據(jù)的低分辨率拷貝的數(shù)據(jù)； (d) 在所述遠(yuǎn)程終端處顯示對(duì)應(yīng)的低分辨率圖像；以及 (e) 從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向所述終端傳送針對(duì)所述低分辨率圖像的一個(gè)區(qū)域的該區(qū)域的對(duì) 應(yīng)高分辨率圖像數(shù)據(jù)。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中傳送所述低分辨率圖像的一個(gè)區(qū)域的所述對(duì)應(yīng) 高分辨率圖像數(shù)據(jù)是通過(guò)選擇顯示于所述終端的監(jiān)視器上的低分辨率圖像的一個(gè)區(qū)域而 實(shí)現(xiàn)的。23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括記錄所選擇的所述低分辨率圖像的區(qū)域的步 驟，以便評(píng)價(jià)執(zhí)行所述方法的人的表現(xiàn)。24. -種顯微設(shè)備，包括： (a) 具備至少一個(gè)物鏡、機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、數(shù)字成像系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)載物臺(tái)以及反射光系統(tǒng)的裝置； (b) 用于獲得高分辨率數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并且獲得所述圖像數(shù)據(jù)的低分辨率拷貝的圖像處 理裝置； (c) 用于儲(chǔ)存由此獲得的所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)以及所述圖像數(shù)據(jù)的所述低分辨率拷 貝的存儲(chǔ)裝置； (d) 用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向遠(yuǎn)程終端傳送所述圖像數(shù)據(jù)的所述低分辨率拷貝以便在所述終 端的監(jiān)視器上顯示對(duì)應(yīng)的低分辨率圖像作為導(dǎo)航圖的裝置;以及 (e) 用于從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向所述終端傳送針對(duì)所述導(dǎo)航圖的所述圖像的選定區(qū)域的對(duì) 應(yīng)高分辨率圖像數(shù)據(jù)的裝置。25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的顯微設(shè)備，其中所述反射光系統(tǒng)不包括移動(dòng)的偏振鏡。26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的顯微設(shè)備，其中所述反射光系統(tǒng)包括可選的暗場(chǎng)照明裝置。
【文檔編號(hào)】G02B13/00GK105899992SQ201480073153
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日
【發(fā)明人】維克托·卡薩斯
【申請(qǐng)人】邁克羅斯肯科技公司