CN101779155A - 对样本成像的方法 - Google Patents

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Abstract

一种对样本成像的方法包括步骤：提供S1参考光斑阵列104；利用所述参考光斑阵列104照射样本106并且获取S2至少一幅样本图像IMSi，所述样本图像包括从与样本106相互作用的参考光斑阵列得到的样本相关光斑阵列107；确定S3多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数；以及通过在对应的样本相关光斑位置处绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数来构造S4样本的图像IMS。

Description

对样本成像的方法
技术领域
本发明的一个方面涉及图像处理方法，更确切地说，涉及对样本成像的方法。本发明的另一个方面涉及将所述方法应用到多光斑(spot)扫描显微镜。本发明的另外的方面涉及用于实施所述对样本成像的方法的计算机程序产品。
背景技术
光学显微术的各种技术在本领域中是已知的。
首先，一些显微镜使用无像差、具有大的视场并且具有重要的数值孔径的物镜。然而，这样的显微镜是昂贵的。
其次，扫描显微镜通过扫描物镜关于待测量的样本的焦点或者相反的情况来形成图像。这样的扫描显微镜使用具有小的视场的物镜并且因而与前面提到的显微镜相比不那么昂贵。然而，与具有大的视场的显微镜相比，这样的显微镜花费长时间或者需要复杂的方法以便快速地扫描样本。
第三，多光斑显微镜通过利用大量光斑(更确切地说，光斑阵列)扫描样本来形成图像。这样的多光斑显微镜相对于扫描显微镜在短时间内产生具有大的视场的图像，同时相对不那么昂贵。
像未染色样本或者生物样本(例如单细胞有机体、组织培养等等)那样的样本的成像由于这类样本通常具有低的本征对比度这一事实而变得困难。低对比度意味着跨样本限定的平面的吸收和折射率方面的变化非常小，典型地折射率变化的数量级为10-2。结果，这类样本的某些特征在图像上保持不可见。
微分干涉对比度(DIC)显微术在本领域中是已知的并且允许增大这类样本的对比度。DIC显微术基于干涉原理。在DIC显微镜中，偏振光源被分离出两个光束，其采取通过样本的不同路径，因而具有不同的光路长度/相位，并且进一步被重新组合，从而导致干涉。因此，在利用DIC显微镜获得的图像中，样本的光学密度的变化导致可见的暗度变化(物理浮雕的外观)，就像在强烈的倾斜照明下观看的在相应面上具有强光和暗影的3D物体。然而，DIC显微镜具有复杂的光学结构，包含特别是偏振滤波器和诺马斯基(Nomarsky)改进的渥拉斯顿棱镜。
发明内容
本发明的目的是提出一种克服现有技术的至少一个缺陷的对样本成像的方法。特别地，本发明旨在增强利用多光斑扫描显微镜成像的、包括低本征对比度特征的样本的图像对比度。
依照第一方面，本发明涉及一种对样本成像的方法。该方法包括步骤：
-提供参考光斑阵列，
-利用参考光斑阵列照射样本并且获取至少一幅样本图像，所述样本图像包括从与样本相互作用的参考光斑阵列得到的样本相关光斑阵列，
-确定多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数，以及
-通过在对应的样本相关光斑位置处绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数来构造样本的图像。
所述方法可以包括步骤：
-扫描样本和参考光斑阵列的相对位置，
-重复所述样本照射步骤、样本图像获取步骤和光斑表征参数确定步骤，以及
-通过绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数与样本相关光斑阵列和参考光斑阵列的相对位置的函数关系来构造样本的图像。
所述光斑表征参数确定步骤可以包括通过以下步骤来在参考光斑阵列与成像的样本相关光斑阵列之间进行比较：
-识别参考光斑阵列中的参考光斑，
-识别成像的样本相关光斑阵列中的样本光斑，以及
-将多个识别的样本光斑与相应的识别的参考光斑关联。
依照第一实施例，光斑表征参数的确定包括步骤：
-在成像的光斑阵列内确定所述多个识别的光斑的参考位置，
-在成像的样本相关光斑阵列内确定所述多个识别的光斑的样本位置，
-通过计算所述多个关联的光斑的参考位置与样本位置之差来确定多个光斑的位移矢量。
光斑表征参数的确定还可以包括步骤：计算位移矢量的幅度或相位或者关于笛卡尔坐标系的分量。
所述在成像的光斑阵列内确定所述多个识别的光斑的参考位置可以包括：
-定义至少两个参考位置，
-针对所述至少两个参考位置在成像的样本相关光斑阵列(IMsi)内确定识别的光斑的位移矢量，
-计算所述位移矢量的幅度平方的平均值，以及
-选择具有位移矢量幅度平方的最小平均值的参考位置。
依照第二实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括：确定由于参考光斑阵列与样本相互作用而引起的光斑形状的改变。
依照第三实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括：确定由于参考光斑阵列与样本相互作用而引起的偏振的改变。
依照第四实施例，所述方法还包括：
-将光斑成像到包括像素矩阵的像素化检测器上，
-将像素分组成区域，
-将区域与每个样本光斑关联，区域内最靠近识别的参考光斑的像素相应于识别的样本光斑，以及
-通过对每个区域的像素强度进行总和来确定所述光斑表征参数。
依照第五实施例，所述方法还可以包括步骤：
-将光斑成像到包括像素矩阵的像素化检测器上，
-将像素分组成区域，
-将至少两个区域与每个样本光斑关联，所述至少两个区域内最靠近识别的参考光斑的像素相应于识别的样本光斑，
-对每个区域的像素强度进行总和，以及
-通过求取所述两个区域的总和的强度之差来确定光斑表征参数。
所述与每个光斑关联的区域可以为圆或者正方形。所述区域可以具有充分小于光斑直径的尺寸。更确切地说，所述圆可以具有充分小于光斑直径的半径，并且所述正方形可以具有充分小于光斑直径的边。
可选地，成像的光斑阵列内所述多个识别的光斑的参考位置可以在对基本上均匀的样本进行校准操作期间获取。
有利的是，本发明适用于多光斑扫描显微镜，该多光斑扫描显微镜包括：
-产生光束的照明源，
-光斑发生器，其用于产生参考光斑阵列，
-显微镜载片(slide)，其用于支撑样本，
-扫描装置，其用于通过移动光斑发生器或者显微镜载片跨载片扫描光斑阵列，
-成像装置，其用于将每个与样本相互作用的光斑成像到像素化检测器上，以及
-耦合到所述检测器的处理与存储模块，该处理与存储模块通过实施本发明的对样本成像的方法来构造样本的图像。
依照又一个方面，本发明涉及用于由成像设备对样本成像的计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令组，该指令组在装载到成像设备的处理与存储模块的内部存储器中时，使得该处理与存储模块执行以下步骤：
-确定多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数，所述样本相关光斑阵列包含在从与样本相互作用的参考光斑阵列得到的至少一幅样本图像中，以及
-通过在对应的样本相关光斑位置处绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数来构造样本的图像。
可替换地，所述样本图像的构造可以包括绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数与样本相关光斑阵列和参考光斑阵列的相对位置的函数关系。
可选地，所述计算机程序产品还可以使得所述处理与存储模块执行依照以上所述的第一、第二、第三或第四实施例的本发明的样本成像方法的步骤。
因此，本发明允许实现利用多光斑扫描显微镜对样本进行高对比度成像，所述样本包括在吸收和折射率方面几乎均匀的特征，例如生物样本。本发明允许实现在短时间内以高的分辨率并且以非常成本有效的方式对大的场成像。本发明可以特别应用于生命科学、病理学以及用于实时光学活组织检查(例如基于快速体外DNA细胞计量的早期癌症检测和癌症筛查)的微创***。
本发明的这些和其他方面根据以下描述的实施例将是清楚明白的，并且将参照这些实施例进行阐述。
附图说明
现在将通过举例的方式说明本发明，并且本发明并不限于附图，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件：
图1示意性地绘出了多光斑扫描显微镜；
图2为放大的视图，其示出图1多光斑扫描显微镜的样本中的光斑阵列的图像；
图3以图表的方式示出了本发明的成像方法的原理；
图4示出了在应用本发明的对比度增强方法之前利用多光斑扫描显微镜获得的样本图像；
图5示出了在应用本发明的对比度增强方法的第一实施例之后利用多光斑扫描显微镜获得的样本图像；
图6示出了在应用本发明的对比度增强方法的第四实施例之后利用多光斑扫描显微镜获得的样本图像；以及
图7-10示意性地绘出了像素化检测器的一部分上的光斑，其示出了本发明的不同实施例的原理。
具体实施方式
图1示意性地绘出了多光斑扫描显微镜。典型地，多光斑扫描显微镜包括照明源101、光斑发生器103、支撑样本106的样本组件105、成像装置108、像素化检测器109、处理与存储模块110、显示器111以及扫描装置112。
照明源101产生例如被导向光斑发生器103的平行光束102。照明源101典型地可以包括激光源、透镜、分束器和前向感测光电检测器(这些元件未示出)。激光器发射由透镜准直并且入射到分束器上的光束。透射的部分由前向感测光电检测器捕获，该前向感测光电检测器用于测量光输出以便通过激光驱动器控制光输出。反射的部分入射到光斑发生器103上。
光斑发生器103产生被导向样本组件105的参考光斑阵列104。例如，光斑发生器103可以为衍射结构，比如全息图或二元位相结构，或者微透镜阵列。例如，这种光斑发生器可以产生数百到数千光斑。
样本组件105包括覆盖薄片(cover slip)、样本层和显微镜载片。样本组件105可以支撑样本106，例如生物样本。
扫描装置112允许通过移动光斑发生器103或者样本组件105来跨载片105扫描光斑阵列。
由于所述光斑阵列的原因，扫描只在这些光斑之间的区域上进行。成像装置108可以是位于样本组件105之后的聚焦装置，其用于将每个与样本106相互作用107的光斑成像到像素化检测器109上。图2示出了样本中的光斑阵列的图像。
像素化检测器109可以为例如CMOS或CCD像素矩阵。有利的是，像素化检测器109使得一方面该像素化检测器的像素数量充分大于光斑阵列中的光斑数量，并且另一方面该检测器的像素阵列上的光斑直径充分大于至少两个像素。
处理与存储模块110耦合到像素化检测器109。例如，处理与存储模块110包括视频处理集成电路和内部存储器。处理与存储模块110实现样本图像的构造，并且也实施本发明的成像方法，其将在下面结合图3进行描述。处理与存储模块110耦合到用于显示样本图像的显示器111。通过在样本上扫描光斑并且在若干位置处获取图像，将许多图像积聚到处理与存储模块110的内部存储器中。处理与存储模块110将所有这些图像组合成样本的单一高分辨率图像。图4示出了在不应用本发明的成像方法的情况下在扫描样本之后从如图2所绘的一系列图像中构造的样本图像。
图3以图表的方式示出了依照本发明的成像方法的原理。
在第一步骤S1中，提供参考光斑阵列(REF)。
依照与第一步骤S1相关的可替换方案，在提供参考光斑阵列之外，进一步也可以利用多光斑扫描显微镜获取包括参考光斑阵列的参考图像IMRef(该可替换方案由图3中的虚线表示)。参考图像IMRef允许确定参考光斑的标称位置。在该可替换的步骤期间，显微镜载片为空，因而与均匀透明样本等效的样本的图像被获取。所述参考图像可以在校准操作期间获取。这种操作可以在制造显微镜期间进行或者以规则的方式重复。根据参考图像，可以计算参考光斑的标称位置。
在第二步骤S2中，利用参考光斑阵列照射样本，并且利用多光斑扫描显微镜(SAM)获取包括样本相关光斑阵列的至少一幅样本图像IMsi。样本相关光斑阵列从与显微镜载片中的样本相互作用的参考光斑阵列得到。
可替换地，可以获取多幅样本图像IMs1、IMs2、IMs3、…IMsn。这可以通过扫描样本106和参考光斑阵列104的相对位置来完成。通过获取更大数量的成像的样本相关光斑阵列，可以实现更佳的图像分辨率。每幅图像包括样本中不同位置处的从与样本相互作用的参考光斑阵列得到的另一样本相关光斑阵列。
在第三步骤S3中，为多个光斑确定光斑表征参数(DET SCP)。该光斑表征参数取决于样本折射率的强度和方向的变化。
应当指出的是，措辞“多个光斑”可以表示所有获取的光斑，或者光斑的预定选择，或者甚至光斑的随机选择，所述选择被选取以便对样本的至少一部分成像。
首先，所述光斑表征参数通过借助于参考和样本识别步骤以及关联步骤在参考光斑阵列104和成像的样本相关光斑阵列IMsi之间进行比较来确定。首先，在参考光斑阵列104中识别参考光斑。接着，在成像的样本相关光斑阵列IMsi中识别样本光斑。最后，将多个识别的样本光斑中的每一个与相应的识别的参考光斑关联。典型地，该识别包括四个步骤。在第一步骤中，识别图像内具有大于阈值的强度的像素。在第二步骤中，对具有大的强度的邻近像素分组，每组代表潜在的光斑。在第三步骤中，将具有正确的标称间距的正方形网格覆盖在图像上，从而将图像分割成单位单元(unit-cell)。每个单位单元为尺寸等于所述间距的正方形。所述正方形网格优选地接近光斑的标称位置形成的网格。在第四步骤中，将在每个单位单元内具有最高强度的光斑定义为与该单位单元的参考光斑相应的样本光斑。
其次，可以执行最小均方法以便根据样本相关图像确定参考光斑位置。依照该方法，定义成像的参考光斑阵列内的识别的光斑的至少两个参考位置。然后，确定成像的样本相关光斑阵列内的所述多个识别的光斑的至少两个位移矢量。计算所述至少两个位移矢量的幅度平方的平均值。选择具有位移矢量幅度平方的最小平均值的参考位置。通过重复该方法，标称光斑位置的网格可以通过成像的样本相关光斑阵列IMsi拟合。
可替换地，当已经通过校准确定了参考图像IMRef时，成像的参考光斑阵列与成像的样本相关光斑阵列之间的比较步骤可以包括参考和样本识别步骤以及关联步骤。首先，识别成像的参考光斑阵列IMRef中的参考光斑并且也识别成像的样本相关光斑阵列IMsi中的样本光斑。然后，将多个识别的样本光斑与相应的识别的参考光斑关联。
当获取多幅样本图像IMs1、IMs2、IMs3、…IMsn时，可以确定每幅图像的多个光斑的多个光斑表征参数。
在第四步骤S4中，在对应的光斑位置处根据光斑表征参数构造样本的图像(CONS IMs)。构造的图像相应于具有增强的对比度的样本图像IMs。更确切地说，样本图像IMs通过绘制光斑表征参数与图像中的光斑位置的函数关系来构造。因此，当将在没有应用本发明方法的情况下获得的如图4所绘的样本图像与利用本发明方法获得的如图5和图6所绘的样本图像进行比较时，显示器上图像的多个像素的强度根据光斑表征参数而被修改。这导致高对比度样本图像。
当获取多幅样本图像IMs1、IMs2、IMs3、…IMsn以便提高分辨率时，样本图像通过绘制多个样本相关光斑的光斑表征参数与样本相关光斑阵列和参考光斑阵列的相对位置的函数关系来构造。
现在，将结合不同的实施例和可替换方案以详细的方式描述第三步骤的光斑表征参数确定和第四步骤的图像构造步骤。
依照第一实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括确定参考位置与样本位置之间的位置移动。图7示意性地示出了像素化检测器的一部分上的光斑在标称位置NP和样本位置SP之间的位置移动。更确切地说，对于所述多个光斑，计算从参考光斑阵列到样本相关光斑阵列的位移矢量DV。确定参考光斑阵列内所述多个识别的光斑的参考位置以及成像的样本相关光斑阵列内所述多个识别的光斑的样本位置。然后，通过计算所述多个关联的光斑的参考位置与样本位置之差来确定多个光斑的位移矢量。
依照第一可替换方案，图像构造步骤取决于位移矢量的幅度DV。位移矢量的幅度与折射率变化的值相关。例如，图5示出了在依照第一可替换方案将本发明的成像方法应用到图4的图像之后的样本图像。应当指出的是，不同特征的边缘e1、e2、e3、e4与图4的边缘相比更清晰。
依照第二可替换方案，图像构造步骤取决于位移矢量的相位，即位移矢量的角度。位移矢量的相位与折射率变化的方向相关。
依照第三可替换方案，图像构造步骤取决于位移矢量关于笛卡尔坐标系的分量。
利用以上描述的可替换实施例，可以获得与图5中所示图像类似的图像。
依照第二实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括为所述多个光斑确定由于参考光斑阵列与样本相互作用而引起的光斑形状的改变。该改变可以例如为与光斑形状的圆对称性的偏离。光斑形状的改变可以通过确定光斑的至少一个方向上的高度和/或宽度来测量。图8示意性地绘出了像素化检测器的一部分上的光斑并且示出了光斑在标称位置NP和样本位置SP之间的改变(例如纵向伸长)。
依照第三实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括为所述多个光斑确定由于参考光斑阵列与样本相互作用而引起的偏振的改变。该改变可以例如归因于样本中的双折射。偏振的改变可以通过将偏振滤波器添加到检测光路来测量。
依照第四实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括对与所述多个光斑关联的区域的像素强度进行总和。更确切地说，将像素化检测器的分组的像素的区域与所述多个样本光斑关联。这些区域被定义成使得区域内的像素最靠近与识别的样本光斑相应的识别的参考光斑。光斑表征参数通过对每个区域的像素强度进行总和来确定。例如，将在小于确定数量R的、到最近标称光斑NP位置的距离内形成区域的像素组的强度相加以便构造图像。所述确定数量R为半径，其有利地小于像素化检测器上的光斑的标称尺寸。图10示意性地绘出了像素化检测器的一部分上的光斑，其示出了本发明的第三实施例。该实施例模拟了共聚焦图像，该图像为通过将从样本返回的光束聚焦到微小孔径(所谓的针孔)上而获得的扫描显微镜图像。该实施例的优点在于，在针孔处滤除掉从样本中从与聚焦入射光束所在的深度不同的深度发出的光。因此，该实施例允许显微镜具有深度方向的分辨率。
依照第五实施例，所述多个光斑的光斑表征参数的确定包括对与所述多个光斑关联的区域的像素强度微分。更确切地说，将像素化检测器的分组的像素的至少两个区域与所述多个样本光斑关联。这些区域被定义成使得所述两个区域内的像素最靠近与识别的样本光斑相应的识别的参考光斑。对每个区域的像素强度进行总和。光斑表征参数通过对所述两个区域的总和的强度进行微分来确定。例如，光斑表征参数的确定包括对所述多个光斑的强度关于图像的水平方向x徽分。可以将光斑成像到四组邻近像素，这四组邻近像素形成四象限，即左上象限QTL、右上象限QTR、左下象限QBL和右下象限QBR。例如，图9示意性地绘出了像素化检测器的一部分上的样本位置SP中的光斑，该光斑被成像到四个象限QTL、QTR、QBL、QBR。在所述邻近象限之间测量的微分强度可以用来产生高对比度的样本图像。图6示出了基于图4中的图像通过应用依照本发明第四实施例的方法并且对强度关于水平方向微分而构造的图像。应当指出的是，与图4的图像相比，图6的图像细节更多并且具有更佳的信噪比。
上述不同实施例/可替换方案的组合可以被实施以便构造样本的图像。此外，这些不同实施例/可替换方案可以结合任何允许增强样本图像的对比度的常规技术来实施。
总结
上面的附图及其描述说明而不是限制了本发明。
存在实施已经借助于硬件项或计算机程序产品(软件)或者两者描述的功能或方法步骤的许多方式。在这个方面，附图是非常概略的，每幅附图仅表示本发明的一个可能的实施例。因此，尽管附图将不同的功能显示为不同的块，但这绝没有排除单个硬件或软件项执行多个功能。它也没有排除硬件或软件项或者二者的集合实现一定功能。
权利要求中的任何附图标记不应当被视为对权利要求的限制。措词“包括/包含”并没有排除存在权利要求中未列出的其他元件。元件之前的措词“一”或“一个”并没有排除存在多个这样的元件。

Claims (15)

1.一种对样本成像的方法，包括步骤：
a)提供(S1)参考光斑阵列(104)，
b)利用所述参考光斑阵列(104)照射样本(106)并且获取(S2)至少一幅样本图像(IMSi)，所述样本图像包括从与样本(106)相互作用的参考光斑阵列得到的样本相关光斑阵列(107)，
c)确定(S3)多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数，以及
d)通过在对应的样本相关光斑位置处绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数来构造(S4)样本的图像(IMS)。
2.依照权利要求1的对样本成像的方法，其中该方法还包括步骤：
e)扫描样本(106)和参考光斑阵列(104)的相对位置，
f)重复所述样本照射步骤、样本图像获取步骤和光斑表征参数确定步骤，以及
g)通过绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数与样本相关光斑阵列(107)和参考光斑阵列(104)的相对位置的函数关系来构造(S4)样本的图像(IMS)。
3.依照权利要求1或2的对样本成像的方法，其中所述光斑表征参数确定步骤包括通过以下步骤来在参考光斑阵列(104)与成像的样本相关光斑阵列(IMSi)之间进行比较：
-识别参考光斑阵列(104)中的参考光斑，
-识别成像的样本相关光斑阵列(IMSi)中的样本光斑，以及
-将多个识别的样本光斑与相应的识别的参考光斑关联。
4.依照权利要求3的对样本成像的方法，其中确定光斑表征参数包括步骤：
-在成像的光斑阵列(IMSi)内确定所述多个识别的光斑的参考位置，
-在成像的样本相关光斑阵列(IMSi)内确定所述多个识别的光斑的样本位置，
-通过计算所述多个关联的光斑的参考位置与样本位置之差来确定多个光斑的位移矢量(DV)。
5.依照权利要求4的对样本成像的方法，其中确定光斑表征参数还包括步骤：计算位移矢量(DV)的幅度或相位或者关于笛卡尔坐标系的分量。
6.依照权利要求4的对样本成像的方法，其中在成像的光斑阵列(IMSi)内确定所述多个识别的光斑的参考位置包括步骤：
-定义至少两个参考位置，
-针对所述至少两个参考位置在成像的样本相关光斑阵列(IMSi)内确定识别的光斑的位移矢量，
-计算所述位移矢量的幅度平方的平均值，以及
-选择具有位移矢量幅度平方的最小平均值的参考位置。
7.依照权利要求3的对样本成像的方法，其中确定光斑表征参数包括步骤：确定由于参考光斑阵列与样本相互作用而引起的所述光斑的形状或偏振的改变。
8.依照权利要求3的对样本成像的方法，其中该方法还包括步骤：
-将光斑成像到限定像素矩阵的像素化检测器上，
-将像素分组成区域，
-将区域与每个样本光斑关联，区域内最靠近识别的参考光斑的像素相应于识别的样本光斑，以及
-通过对每个区域的像素强度进行总和来确定所述光斑表征参数。
9.依照权利要求3的对样本成像的方法，其中该方法还包括步骤：
-将光斑成像到限定像素矩阵的像素化检测器上，
-将像素分组成区域，
-将至少两个区域与每个样本光斑关联，所述至少两个区域内最靠近识别的参考光斑的像素相应于识别的样本光斑，
-对每个区域的像素强度进行总和，以及
-通过求取所述至少两个区域的总和的强度之差来确定光斑表征参数。
10.依照权利要求8或9的对样本成像的方法，其中所述与每个光斑关联的至少一个区域为圆或者正方形，和/或具有充分小于样本光斑直径的尺寸。
11.依照权利要求3-10中任何一项的对样本成像的方法，其中成像的光斑阵列(IMSi)内所述多个识别的光斑的参考位置在对基本上均匀的样本进行校准操作期间获取。
12.一种多光斑扫描显微镜，包括：
-产生光束(102)的照明源(101)，
-光斑发生器(103)，其用于产生参考光斑阵列(104)，
-显微镜载片(105)，其用于支撑样本(106)，
-扫描装置(112)，其用于通过移动光斑发生器(103)或者显微镜载片(105)跨载片扫描光斑阵列，
-成像装置(108)，其用于将每个与样本(106)相互作用(107)的光斑成像到像素化检测器(109)上，
-耦合到所述检测器(109)的处理与存储模块(110)，
其中该处理与存储模块(110)通过实施依照权利要求1-11中任何一项的对样本成像的方法来构造样本的图像。
13.一种用于由成像设备对样本成像的计算机程序产品，包括指令组，该指令组在装载到成像设备的处理与存储模块(110)的内部存储器中时，使得该处理与存储模块执行以下步骤：
-确定(S3)多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数，所述样本相关光斑阵列包含在从与样本相互作用的参考光斑阵列得到的至少一幅样本图像中，以及
-通过在对应的样本相关光斑位置处绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数来构造(S4)样本的图像(IMS)。
14.依照权利要求13的计算机程序产品，其中构造(S4)样本的图像(IMS)包括绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数与样本相关光斑阵列(107)和参考光斑阵列(104)的相对位置的函数关系。
15.一种用于由成像设备对样本成像的计算机程序产品，包括指令组，该指令组在装载到成像设备的处理与存储模块(110)的内部存储器中时，使得该处理与存储模块执行以下步骤：
-确定(S3)多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数，所述样本相关光斑阵列包含在从与样本相互作用的参考光斑阵列得到的至少一幅样本图像中，以及
-通过在对应的样本相关光斑位置处绘制所述多个样本相关光斑中的每一个的光斑表征参数来构造(S4)样本的图像(IMS)，并且
其中所述指令组还使得所述处理与存储模块执行依照权利要求3-11中任何一项的对样本成像的方法的步骤。
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