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| 光学技术图像采集和数据处理的创新 | |||
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近期样品处理，图像采集和数据处理的创新，极大地提高幻灯片扫描和高通量筛选（HTS）应用程序的自动显微镜成像系统的效用。尽管这样的创新，在过去的50年中，这些系统中使用的光学设计变化不大。样品通量和分析准确度的显着改善将导致结合成像光学元件是在一个水平可比其他系统组件的复杂。
自动显微镜系统的数字化，分析和归档体外制剂可提高工作效率的病理学家通过删除一些样品成像负担。商业系统的这种类型的数字化幻灯片，在高分辨率和存档，以便以后检查的结果。在药物发现应用中，高通量摄像系统获得大量的图像数据，用于随后的分析。需要每次获取图像，以确定最佳的焦点变成幻灯片的数字化和HTS系统吞吐量的主要限制因素。
一种光学技术领域的显微镜成像系统的深度增加也增加自动幻灯片放映和发现的应用程序的速度和效率。这种技术，被称为波前编码（CDM Optics公司科罗拉多州博尔德），可以消除需要将重点集中在分析位置之间自动筛选和发现应用。与使用传统的光学系统相比，波前编码显微镜延伸的一个因素的10倍或更高，提高吞吐量，同时降低系统的复杂性和样品制备的景深。
波前编码没有演变出了传统光学的境界，但应用数学技术应用于雷达，光学应用的结果。1波前编码，成像负担之间共享共同优化的光学元件和信号处理算法。此组合的光学设计和信号处理提供了一种解决方案，多样化的显微镜应用中发现的问题的焦点。本文展示了如何扩展深度成像福利两个不同的应用：明的巴氏涂片和荧光成像微量滴定分析。
滑动扫描焦点问题虽然完整的归档一个典型的细胞学玻片制备要求收购数以百计的图像，必须获得更多的图像，以确定最佳的焦点在每个位置的利益。所需的时间，移动样品载物台，等待阶段沉降，并获取图像的滑动所需要的时间占70％以上的焦点。使用波前编码扩展深入成像的降低延迟和系统的复杂性与聚焦程序。
对焦在幻灯片扫描应用落在困难分为两类：图象内interimage的。图象内misfocus的检体的厚度时，会发生超过领域的成像系统的深度。由于许多商业制备方法旨在减少细胞中的分布深度，图象内misfocus通常只发生40倍或更大的放大倍率。
Interimage misfocus结果从起伏的标本幻灯片，倾斜样品阶段，或在幻灯片定位机制的变化提出了一个更重要的问题。尽管细胞的一种细胞学滑动制剂在小范围内的垂直分布可能是20倍的目标字段的深度范围内，从细胞的显微镜物镜的距离可以改变超过30微米，而翻译20000微米（2厘米）横向样本区。这种距离的变化超过了10X/0.25，20X/0.40目标，这是约8.5微米和5.8微米，深度的领域。为了弥补距离的目标的这种变化，必须找到最佳的聚焦成像系统上的每个位置的滑动片。
要说明的问题与misfocus，使用Zeiss Axioplan-2与20倍/ 0.50NA的物镜（参见图1）成像部的常规制备的巴氏涂片。手动设置使用计算机显示器上查看图像1B的第一个位置的焦点。样品载物台移动到左边，1.5毫米，用于获取图像1a中，然后在右边11毫米用于获取图像1c的。的焦点保持不变，在整个线性位移。
在图像1b，整个视野是在明确的重点。图像1a是主要的焦点，但细胞层的厚度，由于在某些领域显示图象内misfocus的。图像1c为9.5毫米的图像1b的权利，并且是在整个图像的焦点。的的图像间misfocus之间的图像1b和1c的滑动的机械公差和阶段机制的组合结果，并不能避免通过使用更薄的滑动制备方法。这个例子显示了在每个成像位置在自动扫描应用程序需要调整焦点。
使用相同的20倍的目标，该成像序列，重复与波前编码技术集成到显微镜。的焦点位置为第一个扩展的深度图像，1e中，再次被手动设置，观察显示器上的图像。接下来的两个图像（1d和3420）均采取前相同的位置，保持不变的焦点。
两个图像序列的比较表明，波前编码显微镜延伸了景深，产生清晰的图像，整个幻灯片。中图像在图像1C 1a和interimage misfocus的的图象内misfocus的都已经被淘汰了。例如，细胞核中不可见的图像1C 1811图像清晰显示了。随着景深扩展4倍，也可以减少了波前编码图像的整个滑动所需要的时间。
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