使用光学显微镜和多像素偏振滤光器进行颗粒分析的制作方法

本发明的各种实例通常涉及通过光学显微镜进行光学颗粒分析的技术。各种实施例尤其涉及使用多像素偏振滤光器。
背景技术：
：在颗粒分析过程中，对样本对象的表面进行检查。寻找，识别，并经常进行统计评估以颗粒形式存在的污染物。颗粒分析的一种形式是技术清洁度分析。在颗粒分析过程中－例如为了确定技术清洁度－通过扫描表面检查过滤介质、颗粒捕集器或其他材料上的颗粒污染物。这通常用于自动检测对象，而不会由于样本支架的移动而丢失后者，通常借助于电动扫描台。在实践中，通常需要对具有金属光泽的颗粒和没有金属光泽的颗粒进行区分(“类型表征”)，通常需要记录样本的整个区域，通常至少为1100mm2，一次是偏振，一次是非偏振。然后检查偏振图像和强度图像。图像记录是整个工作序列中时间关键的因素。技术实现要素：因此，需要改进用于颗粒分析的技术。特别是，需要能够通过由光学显微镜捕获的图像进行快速且可靠的颗粒分析的技术。下面描述与颗粒分析有关的各种技术。本文所述的技术通常涉及与样本对象表面的光微观颗粒分析有关的多像素检测器的使用。本文所述的技术使用包括多像素检测器和指定的多像素偏振滤光器的光学系统。所述多像素检测器包括多个检测器像素元件。所述多像素偏振滤光器包括多个偏振滤光像素元件。通过这种方式可以获得样本对象的空间分辨偏振图像。例如，所述多像素偏振滤光器可以包括多组偏振滤光像素元件，它们各自过滤不同的偏振方向。然后可以确定偏振方向和偏振强度，例如，以在相应的偏振图像中编码的方式。然后，可以基于一个或多个偏振图像进行颗粒分析。也就是说，可以识别和评估(例如，统计地)所述样本对象表面上的颗粒或颗粒物体。例如，通过使用一个或多个偏振滤光器，可以特别好且可靠地识别颗粒物体的金属光泽。因此，结合所述颗粒分析可以确定所述颗粒物体的显着性质。一种光学系统，包括一个样本支架。所述样本支架被配置为固定样本对象。该光学系统还包括一个光学显微镜。所述光学显微镜定义了用于对所述样本对象进行显微观察的照明光路和检测光路。为此，例如，可以使用偏振光。该光学系统还包括至少一个照相机。所述至少一个照相机具有多像素检测器，以及多像素偏振滤光器。所述多像素检测器包括多个检测器像素元件。所述多像素偏振滤光器包括多个偏振滤光器像素元素。所述多像素检测器被配置为基于曝光过程提供图像数据。该光学系统还包括计算机逻辑元件。后者被配置为基于所述图像数据的像素值计算出所述样本对象的至少一个偏振图像。所述计算机逻辑元件还被配置为基于所述至少一个偏振图像对所述样本对象的表面进行颗粒分析。一种方法，包括控制多像素检测器。所述多像素检测器与多像素偏振滤光器相关联。该方法还包括通过多像素检测器接收图像数据。该方法还包括根据所述图像数据的像素值计算所述样本对象的至少一个偏振图像。此外，该方法还包括基于所述至少一个偏振图像对所述样本对象的表面进行颗粒分析。一种计算机程序或计算机程序产品或计算机可读的存储介质，包括可由处理器加载和执行的程序代码。当所述处理器执行所述程序代码时，就会实现一种方法。该方法包括控制多像素检测器。所述多像素检测器与多像素偏振滤光器相关联。该方法还包括借助于所述多像素检测器接收图像数据。该方法还包括根据所述图像数据的像素值计算出样本对象的至少一个偏振图像。此外，该方法还包括基于所述至少一个偏振图像对所述样本对象的表面进行颗粒分析。一种多像素检测器和多像素偏振滤光器用于样本对象的光学显微镜检查。在不脱离本发明保护范围的前提下，上述特征和下文所述的特征不仅可以以明确阐述的相应组合使用，还可以以进一步的组合或单独使用。附图说明图1示意性地示出了根据各种实施例的光学系统；图2示意性地示出了根据各种实施例的包括多像素偏振滤光器和多像素检测器的系统；图3示意性地示出了根据各种实施例的多像素偏振滤光器的像素的横向排列和相关的图像数据；图4示意性地示出了根据各种实施例的由多像素检测器获得的并且与多像素偏振滤光器的像素相关的图像数据的像素组；图5示意性地示出了根据各种实施例的可以由多像素检测器从图像数据中获得的通道图像；图6示意性地示出了根据各种实施例的偏振图像和强度图像；图7是一个示例性方法的流程图；图8示意性地示出了根据各种实施例对通道图像的像素值进行平均；图9示意性地示出了根据各种实施例的照相机图像的像素值的插值；图10示意性地示出了根据各种实施例的光学系统；图11示意性地说明了根据各种实施例的包括多像素偏振滤光光器、多像素检测器和多像素光谱滤光器的系统；图12示出了根据各种实施例的图11中的多像素检测器的图像数据，对多像素光谱滤光器的多个光谱滤光像素元件使用了拜耳超图案(bayersuperpattern)。具体实施方式上述本发明的特性、特征和优点以及实现这些特性、特征和优点的方式将结合下面的示例性实施例的描述变得更清楚、更明白，这些示例性实施例将结合图示更详细地解释。下面根据优选的实施例，参照附图对本发明进行更详细的解释。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。附图是本发明的各种实施例的示意图。附图中示出的元件不一定是按真实比例示出的。而是，而是，以本领域技术人员可以理解它们的功能和通用性的方式来描绘图中所示的各种元件。图中所示的功能单元和元件之间的连接和耦合也可以实现为间接连接或耦合。可以有线或无线方式实现连接或耦合。功能单元可以实现为硬件、软件或硬件与软件的组合。下面描述与样本对象的光学显微镜检查相关的各种技术。特别是，这里描述的技术可以使用具有多像素检测器的照相机，用于以数字方式捕获对样本对象进行成像的图像数据。在本文描述的各种实施例中，多像素偏振滤光器被布置在相应的检测光路中。所述多像素偏振滤光器可以具有多个偏振滤光像素元件。因此，该偏振滤光像素元件可以为来自样本对象的光的偏振提供空间分辨率。偏振滤光像素元件中的每一个都可以过滤不同的偏振方向(即，允许相应的偏振光通过或阻挡它)。可以按照与多像素检测器的检测器像素元件相对应的方式来布置多像素偏振滤光器的偏振滤光像素元件。也就是说，多像素检测器的不同偏振滤光像素元件与多像素偏振滤光器的不同检测器像素元件相关联。也就是说，沿着检测光路传播的不同偏振光被多像素偏振滤光器的各种偏振滤光像素元件过滤，随后被多像素检测器的检测器像素元件检测到。在各种示例中，多像素检测器和多像素偏振滤光器可以是集成在一起的，也就是说，可以将其制造在共同的衬底上－通常为硅。有时也称为“片上偏振滤光器”。例如，参见wo2017/064845a1。使用这种多像素偏振滤光器的关键优势－特别是与将大面积偏振滤光器以机械方式引入检测光束路径相比－是基于以下几点。(1)减少光学串扰效应。这使得能够在光学显微镜上均匀，空间精确地分辨偏振效应。(2)提高性能：与通过机械或电子(lcd)旋转偏振器进行的顺序记录相比，在规定的样本表面上同时记录整个偏振信息与速度的大幅提高相关。(3)提高质量：通过避免可移动的，例如，电动或机械操作的光学或lcd偏振滤光器，相对于污染物和/或连续运行过程中的材料故障，这种技术更为可靠。在不同偏振方向的连续记录的情况下，可能出现的偏移问题原则上不适用于单次记录。各种示例特别是使得可以对样本对象的表面(样本表面)进行颗粒分析。作为颗粒分析的结果，可以得到的是，例如，在表示样本表面的结果图像中标记颗粒对象。还可以得到对存在于样本表面上的颗粒对象的评价，例如统计评价。可能的特征变量包括，例如：每个区域的颗粒对象的数量；颗粒对象的类型；颗粒对象的数量取决于颗粒对象的尺寸等级等等。颗粒分析的一个具体实施方式是确定测量系数，该系数是指示样本对象表面的技术清洁度。技术清洁度是一种基于标准的应用。在国家、国际和内部的标准和指南中都描述了检测颗粒污染物的工作顺序和方法。举例来说，可以根据标准之一来确定技术清洁度：vda19或iso16232。特别是，通过使用多像素检测器和多像素偏振滤光器的组合，可以对有颗粒对象反射的光的偏振进行分析。具体来说，可以从由多像素检测器接收的图像数据生成一个或多个偏振图像。作为一般规则，偏振图像可以具有依赖于入射光的偏振的对比度。例如，偏振图像可以具有编码偏振方向或偏振强度的对比度。偏振图像也可以编码偏振的特定分量，例如0°或90°。在各种示例中，可以想象，例如，根据一个或多个偏振图像的对比度来确定颗粒对象的金属光泽。颗粒对象类型可能会在偏振图像中被分割。可以使用具有90°偏振的图像，用于，例如，评估颗粒对象的大小、颗粒对象的类型(例如，纤维、灰尘等)和提取的颗粒对象的其他特征。对于颗粒对象，可以，例如，通过应用数学边界条件对一个或多个偏振图像中的像素亮度进行分析(并且，例如，相互比较，以便以这种方式确定偏振的程度)。举例来说，可以通过将编码0°偏振的偏振图像和90°偏振图像来进行比较，可以区分具有金属光泽的对象和不具有金属光泽的对象(亮度的高不对称性与亮度的低不对称性)。图1示意性地示出了一种光学系统100。该光学系统100包括样本支架102。样本支架102被配置为固定本对象111。样本支架102可以包括夹持并固定样本对象111的固定元件。该固定元件可以实施为，例如，插入方框架。样本支架102可以以电动方式实现，例如，也就是说，包括具有一个或多个电机的扫描台，能够横向移动以用于样本对象111的合成图像的记录(缝合)。为此，如图1所示，样本支架102可以由计算机逻辑元件130控制。计算机逻辑元件130可以，例如由能够从存储器加载和执行程序代码的cpu来实现。计算机逻辑元件130也可以由专用集成电路或fpga来实现。光学系统100还包括光学显微镜101。光学显微镜101被配置成能够利用图1中的例子中的反射光几何结构来实现对样本对象111的表面进行光学显微镜记录(显微镜)。为此，光学显微镜101包括光源(在图1中未示出)，以便沿着照明光路108照亮样本对象111。入射到样本对象111上的光通常是偏振的，即通常是线性偏振的。为此，可以在照明光路108中布置偏振器。也可以使用提供偏振光的光源。在一些例子中，在每种情况下的不同操作模式中，可以使用(i)偏振光或(ii)非偏振光来照亮样本对象111。为此，例如，偏振器可以被推入和推出照明光路108。光学显微镜101还定义了用于对样本对象111进行显微镜检测的检测光路109。照相机120连接到光学显微镜101。相机120包括多像素检测器122，还包括与多像素检测器122相关联的多像素偏振滤光器121。因此，多像素偏振滤光器121和多像素检测器122作为偏振样本光的分析器。沿着检测光路109传播的光入射到多像素检测器122上，多像素检测器122捕获相应的图像数据。为此，相机120还可以包括透镜光学单元(图1中未示出)。相机120，特别是多像素检测器122可以由计算机逻辑元件130控制和读取。多像素检测器122可以在不同光谱范围内具有灵敏度，例如，在可见光光谱或在红外光谱或近紫外光谱内。检测到的光谱范围可以是例如：350-1000nm。作为一般规则，计算机逻辑元件130可以实现以下技术中的一种或多种：控制显微镜101的电动部件；控制样本支架102，例如，特别是样本支架102的扫描台；控制具有偏振传感器121-122的数字照相机120，用于以定义的偏振记录图像；同时记录各种选定的偏振方向的图像；确定具有对应的偏振图像的定义样本区域的图像亮度；生成具有阴影校正的、定义的图像亮度的样品对象的聚焦图像；确定偏振图像，该图像在定义的方向上编码偏振方向、偏振强度和/或偏振的分量；分割和图像分析，用于从图像背景中提取粒子对象，例如，在颗粒分析的背景下；分析检测到的颗粒对象物体的偏振信息，例如，在颗粒分析的背景下；评估检测到的颗粒对象的大小、类型和金属光泽，例如，在颗粒分析的背景下；根据大小和类型输出分类结果，例如，在颗粒分析的背景下；和/或将存档结果。图2示出了与多像素偏振滤光器121和多像素检测器122相关的方面。图2中的例子示出多像素偏振滤光器121和多像素检测器122被集成在共同的基板501上的情况，例如硅。由半导体材料构成的相应层502、503被施加在基板501上，在该层中和/或在该层上定义了多像素偏振滤光器121的偏振滤光像素元件125和多像素检测器122的检测器像素元件126。多像素偏振滤光器121的偏振滤光像素元件125可以，例如，通过根据滤光后的偏振方向定向的光栅结构来实现。在这种情况下，多像素检测器122的不同偏振滤光像素元件125在每种情况下都可以过滤不同的偏振方向(即，对应的元件可以各自在基板501的平面上有不同的方向)。从图2中可以明显看出，偏振滤光像素元件125分别被分配给检测器像素元件126。也就是说，沿着检测光路109传播的光穿过特定的偏振滤光像素元件125，并根据其偏振情况进行滤光，然后照射到多像素检测器122的相关检测器像素元件126上。假设由于偏移、非线性、传感器灵敏度不均匀性或偏振滤光器不均匀性而导致的误差足够小，或已经通过校准处理了。因此，可以假定在检测器像素元件126处的滤光后的光强度与所测量的像素强度－即，相应图像数据的像素值－成比例。因此，多像素检测器122和多像素偏振滤光器121的组合使得在曝光过程中可以捕获图像数据，其中，在每一种情况下，光强度的不同的像素值在不同的偏振方向上被编码。虽然图2示出了与偏振滤光像素元件125和分别与检测器像素元件126(即垂直于基板501的表面)的垂直排布有关的各个方面，但图3示出了与偏振滤光像素元件125(以及分别为检测器像素元件126，尽管图3中没有示出多像素检测器122的检测器像素元件126)的横向排布的相关的方面。图3示出了与多像素偏振滤光器121有关的各个方面。图3示出了与偏振滤光像素元件125-1至125-4的横向布置有关的各个方面。偏振滤光像素元件125-1至125-4对应于图2中的偏振滤光像素元件125，但是，在图3中，关于滤光的偏振方向195是有区别的(在图3中，分别用箭头表示滤光的偏振方向195)。从图3中可以明显看出，多像素偏振滤光器121的偏振滤光像素元件125-1相对于0°偏振方向进行滤光；偏振滤光像素元件125-2相对于90°偏振方向进行滤光；偏振滤光像素元件125-3相对于45°偏振方向进行滤光；偏振滤光像素元件125-4相对于135°或－45°偏振方向进行滤光。偏振滤光像素元件125-1至125-4以横向交错的方式排列。也就是说，在每一种情况下，可以分别针对区域191-194中的每个区域测量来自集合{0°，45°，90°，135°}的所有偏振方向。也就是说，包括多像素偏振滤光器121和多像素检测器122的系统的原始分辨率与区域191至194的大小相关。在图3中的例子中，偏振滤光像素元件125-1和125-2因此形成了偏振方向(也就是说，像素125-1至125-4的平面中的偏振方向)的空间的基础。如果适当地评估与偏振滤光像素元件125-1和125-2相关联的由多像素检测器122捕获的图像的像素值，就可以推断出入射光的偏振方向(通过矢量加法和/或基本几何考虑)。偏振滤光像素元件125-3和125-4形成进一步的基础。值i(a)表示根据偏振方向通过滤光器的光量的强度，即，i(a)与图像数据中各像素的像素值成比例。可以将任意角度a的光束强度i分成两个相互正交的分量i(a)和i(a+90°)，从而形成一个基础。在这种情况下，a表示偏振方向的角度：i＝i(a)+i(a+90°)(1)对于两个偏振角a和b－例如，可以通过偏振滤光像素元件125-1-125-4中两个来选择－其结果是：i＝i(a)+i(a+90°)＝i(b)+i(b+90°)(2)由等式(2)的变换表明，可以通过区域191中图像数据的其他三个像素值来计算对应于i(a)的图像数据的像素值(例如，对于区域191)：i(a)＝i(b)+i(b+90°)-i(a+90°)(3)为便于阐明，此处a＝0°，b＝45°均成立，从而得出一下等式：i(0°)+i(90°)＝i(45°)+i(135°)(4)对于图3中的例子过滤后的偏振方向也是如此，即上述的两个基点{0°，90°}和{45°，135°}。相应地，变换后的方程为：i(0°)＝i(45°)+i(135°)-i(90°)(5)i(45°)＝i(0°)+i(90°)-i(135°)(6)i(90°)＝i(45°)+i(135°)-i(0°)(7)i(135°)＝i(0°)+i(90°)-i(45°)(8)图3还示出了由多像素检测器获得的图像数据160。在这种情况下，从图3中可以明显看出，图像数据160的不同像素值被分配给不同的偏振滤光像素元件125-1至125-4，从而进行编码i(a)。因此，也就是说，图像数据160包括像素值，其对比度编码偏振方向的不同分量。可以对这些不同的像素值进行不同的处理，以便以这种方式有针对性地收集有关颗粒对象物体的偏振特性的信息，如图4所示。图4示出了与由多像素检测器122获得的图像数据160的像素值161的四个组171-174有关的各个方面。像素值160的这些组171-174也可以称为通道。第一通道171包括与多像素偏振滤光器121的像素125-1相关联的多像素检测器122的检测器像素元件的测量信号。也就是说，通道171对偏振方向0°进行编码。相应地，通道172对偏振方向90°进行编码；通道173对偏振方向45°进行编码；通道174对偏振方向135°进行编码。这也可以从图4与图3的比较中看出。因此，通道171和通道172包括构成偏振方向空间的基础的偏振信息；通道173和通道174也是如此。从图4依次可以看出，对于区域191-194中的每一个区域，都可以为每个通道171-174获得单独的像素值。图5示出了基于通道171的像素值获得的对应的通道图像251。对于每个通道171-174，可以通过从图像数据160中提取关联的像素值161获得对应的通道图像251-254。换句话说，可以有针对性地选择各通道171-174的像素值161。然后，可以从通道171－174的像素值161(或基于通道图像)计算出偏振图像201和强度图像202，参见图6。偏振图像201可以编码，例如，偏振方向或偏振强度。偏振图像201也可以沿特定偏振方向，即偏振的分量，编码偏振强度：在这种程度上，每个通道图像251-254都可以被指定为偏振图像201。光的强度－对于强度图像202－可以通过按照式等(1)去除偏振对比来获得。然而，强度图像202通常也可以通过单独的检测器来检测，而无需上游偏振滤光器。为此，照相机120可以具有分光器，该分光器将两个检测器分开探测光束路径109。图7示出了根据各种示例的方法。举例来说，图6中的方法可以通过光学系统的计算机逻辑元件实现，例如，可以由光学系统100的计算机逻辑元件130实现。这可以，例如，基于从计算机可读存储介质加载的程序代码来完成。在方框3001中，启动图像数据的捕获。为此，例如，可以适当地控制多像素检测器122，然后可以接收相应的图像数据。可以启动曝光过程。例如，可以结合曝光过程来初始化多像素检测器122的各种检测器像素元件126，然后在曝光之后对其进行读取。随后在方框3002中，对来自方框3001的图像数据的像素值进行后处理。可以基于该后处理获得偏振图像201和可选的强度图像202。作为一般规则，可以结合方框3002中的后处理来应用各种技术。举例来说，可以通过以下程序来计算偏振图像201：其中，以有针对性的方式，例如，读取通道171的像素值，即，计算通道图像251，并根据通道171的像素的对比度来确定偏振图像201的各像素的对比度。例如，可以确定偏振方向或偏振强度，例如，通过通道171和通道172(它们构成基础)相互读取和计算。可以对通道171-174的相邻像素值进行平均，例如，对每个通道171-174进行平均。这在图8中示出，其中从通道图像251得到具有降低分辨率的对应的平均通道图像251'。虽然图8示出了1*2求平均值(即，区域191和192的像素值彼此计算，而区域193和194的像素值彼此计算)，但2*2求平均值或2*1求平均值或其它求平均值也是可以想到的。作为方框3002的一部分，还可以努力改善偏振图像的图像质量。这可以通过，例如，在补偿的情况下，提高偏振图像的分辨率来努力实现，或者通过使用多像素偏振滤光器121(以及可选的多像素光谱滤光器，参见图11-12)减少分辨率的损失。下面描述几个相应的例子。这可以通过增加偏振图像的分辨率来实现，或者通过使用多像素偏振滤光器121(也可以选择使用多像素光谱滤光器，如图11和图12所示，来减少分辨率损失)。下面将描述一些相应的例子。第一个例子使用插值法。在一些例子中，图像数据的像素值也可以在后处理的情况下进行插值。举例来说，对于每个通道171-174在每种情况下都可以对各自的像素值进行插值，以提高各自通道171-174的分辨率。在图9中，通过用于通道171或通道图像251的箭头说明了一种示例性插值。通道图像251由此获得更高的分辨率。因此，偏振图像201可以具有更高的分辨率。插值方案可以是，例如，已知的方法，例如最近邻、双线性或akima样条插值。然而，插值需要能够处理其中的缺失值的边界处理。合适的边界处理方法包括“反射”、“镜像”或“复制”，例如在hamey，leonardgc."afunctionalapproachtoborderhandlinginimageprocessing."2015internationalconferenceondigitalimagecomputing:techniquesandapplications(dicta)，ieee，2015年中所述。第二个例子使用独立确定的偏振值的组合。为此，可以求助于两组通道171-172和173-174的像素值。如上所述，在每种情况下，通道171-172和通道173-174构成一个基础。也就是说－对于每个区域191-194－可以根据通道171-172和通道173-174的通道图像的像素值独立计算各自的偏振强度或偏振方向。然后，例如，可以实现求平均值或组合，以便提高信噪比。该组合可以，例如，以加权的方式进行。这可以通过重构根据通道171-172计算的特定区域191-194的偏振来描述，例如，利用通道173-174。因此，偏振图像201可以有更好的信噪比，例如，通过计算平均值或其他方法进行平均。举例来说－在一个具体的实施方案中－对于每个通道图像，可以通过根据等式(5)至(8)应用以下等式来计算至少一个替代值ialt(a)：ialt(a)＝i(b)+i(b+90°)-i(a+90°)i(x)表示来自通道图像的测量像素值或插值像素值。可以通过组合函数来计算新的像素值ir(a)，该函数计算测量值或插值i(a)与备选值ialt(a)。然后，新的像素值ir(a)可以是该通道中像素的最终输出值。i(a)与ialt(a)组合的组合函数的一种特殊情况－或者通常是使用两个基数计算的值的组合函数－将是计算输入值的加权平均值。组合函数的另一种特殊情况是计算权重为0.5的两个输入值的加权平均值。再次参考图7：之后，在方框3003中，基于偏振图像201进行颗粒分析。举例来说，可以确定表示样本对象表面的技术清洁度的测量系数。在方框3003中，可以实现，例如，塑料(饮用水和海水中的微粒；化学工业中工艺用水的净化)的检测、分析和识别，也可以与荧光方法结合使用。在方框3003中，有可能使用机器学习方法来改善现有的类型分类结果，特别是相对于样本矩阵仅具有很小对比度的此类材料。在这种情况下，这种技术可以用来实现对任意材料类别的类型和数量进行检查，例如金属、塑料、木材等材料、刚玉或石英等无机材料。在方框3003中，可以将颗粒分析的结果输出给用户。用于评估结果质量的结果的表示可以在基于预定义的极限值来实现。这使得颗粒分析的结果得以记录和存档。如有必要，可以根据预定义的标准记录工作顺序。可以以自动化的方式进行工作顺序，以最大程度地减少用户的影响，并获得可重复的分类结果。对颗粒污染的检测和分析是通过使用技术清洁度分析系统来进行的。这是通过使用带有偏振器或偏振滤光器的光学显微镜、带有电动扫描台的样本支架、带有偏振传感器的照相机、工作站，以及用于图像记录的软件来完成的，该软件使用一种算法来提取和存储具有定义的偏振方向的图像。因此，根据方框3001-3003的方法可以实现例如一下所述的工作顺序：将一个或多个样本放置在扫描台上。所有必需的基本设置以及完整的工作顺序都由主管预先配置并存储在工作模板中。预先配置好的工作模板由操作人员执行。(在较小的实验室中，主管和操作人员可以是同一个人。)(i)图像记录的基本设置存储在图像记录配置文件中。它们包括物镜放大倍数的设置，以及根据所使用的光学显微镜而定的视野和光圈位、对比度方法、光亮度和图像亮度。此外，还定义了要存储的所需的偏振方向的图像和阴影校正。(ii)样本记录的基本设置：配置要记录的样本区域的数量、大小和位置。(iii)分类的基本设置是通过标准编辑器来实现的，其中，除了定义要作为标准评估的尺寸类别外，还定义了与类别结果有关的极限值(每个尺寸类别/类型允许的对象数量)，并针对单个对象(可承受公差的物体尺寸/类型)进行定义。所描述的基本设置(i至iii)与完整的工作顺序一起存储在所谓的工作模板中。工作模板启动后，将自动应用图像记录(i)的基本设置，并使用这些设置记录样本。在这种情况下，为每个样本生成具有预先配置的偏振方向的各自多通道图像。在记录完所有样本之后，对每个样本单独进行进一步的工作顺序，直到最后一次完整地对下一个样品进行操作为止。这个过程将自动重复进行，直到所有样本均被分析完毕。最后，生成的数据和结果被存储在存档中。在样本记录和图像处理之后，对多通道图像进行评估，例如，根据其偏振方向分别进行评估，例如，对各种通道图像分别进行评估。在自动分割的基础上，从图像背景中提取对象。尺寸和类型分类的结果显示在交互式结果视图中，该视图具有按类型分类的类别表、图表和分析对象的图像库。为了快速评估结果的质量，那些超出预定义极限值的类别和对象会以彩色突出显示的方式表示。所有数据，包括已记录的样本图像、表格、图表和结果视图，都将自动存储在存档中。图10示出了与光学系统100有关的各个方面。根据图10的光学系统100是根据图1的光学系统100的变体。图10示出了照相机120具有多对多像素检测器122-1至122-3和多像素偏振滤光器121-1至121-3的场景。照相机120可以具有，例如，分光器，以便分开检测光束路径109。检测光束路径109的不同分开部分可以，例如，对应于不同的光谱范围，例如红－绿－蓝(在图10中表示)；为此，可以设置相应的光谱滤光器。这样，就可以重构样本对象表面的彩色图像，或者考虑到与颗粒分析相关的在不同光谱范围中的颗粒对象的不同可见度。举例来说，由此可以结合其颜色定义不同类型的粒子对象。举例来说，可以设想，分别针对来自各种多像素检测器122-1至122-3的每个图像数据实施根据图7的方法。进行光谱解析图像分析的另一种可能性是根据图1中的方案使用多个相机120，各个相机120与不同的光谱范围相关联(例如，通过使用相应的光谱滤光器)。然而，进行光谱解析图像分析的另一种可能性是使用根据图11中的例子的布置。图11示出了与多像素偏振滤光器121和与多像素检测器122有关的各个方面。原则上，图11中的例子对应于图2中的例子。图11中的例子示出了多像素偏振滤光器121和多像素检测器122以及多像素光谱滤光器123被集成在共同的基板501上，例如，硅。由半导体材料构成的相应的层502、503、504被施加在基板501上，在该层中和/或在该层上定义了多像素偏振滤光器121的偏振滤光像素元件125以及多像素检测器122的检测器像素元件126以及多像素光谱滤光器123的光谱滤光像素元件127。在这种情况下，并非必须将多像素检测器122、多像素偏振滤光器121以及多像素光谱滤光器123一起集成在基板501上。例如，也可以设想到将多像素光谱滤光器123分别布置在根据图2的布置上。此外，可以将多像素光谱滤光器123布置在多像素偏振滤光器121和多像素检测器122之间。借助于根据图11的布置，图像数据的像素也被进行光谱编码。在这种情况下，由各种光谱滤光像素元件127过滤的光谱范围的横向布置可以改变。例如，可以想到根据拜耳滤光器的镶嵌布置(mosaicarrangement)。例如在图12中说明了这一点，其中图12基本上对应于图4。图12表示针对图像数据160的各个像素161的滤光后的光谱范围170(这里为红－绿－蓝)。在这种情况下，光谱滤光像素元件127的拜耳滤光马赛克(bayerfiltermosaic)相对于由偏振滤光像素元件125过滤的偏振的图案形成超图案(superpattern)(在其他变体中，偏振滤光像素元件125也可以相对于拜耳滤光马赛克过滤后的偏振形成超图案)。在图11中的例子中，然后可以在每种情况下针对为每个光谱滤光像素元件127使用四个偏振滤光像素元件125(也就是说，光谱滤光像素元件127大于偏振滤光像素元件和检测器像素元件126)。可以在组的形成中考虑偏振滤光像素元件125和光谱滤光像素元件127的这种相对布置(参照图4)。举例来说，可以形成以下组(因此，在这种情况下，将为过滤后的偏振方向和光谱范围的每个排列形成一个相应的组)：表1：多像素偏振滤光器和多像素光谱滤光器组合的组别示例组偏振方面光谱范围1a0°红1b45°红1c90°红1d135°红2a0°绿2b45°绿2c90°绿2d135°绿3a0°蓝3b45°蓝3c90°蓝3d135°蓝然后，可以根据图4中的组171-174分别对各组进行评价。举例来说，可以根据组171-174对组1a-1d进行评价，也可以分别对组2a-2d或组3a-3d进行评价。综上所述，上面已经描述了利用光学显微镜偏振器－分析仪方法对样本对象的表面进行颗粒分析的一些技术。在这种情况下，分析仪由多像素偏振滤光器和多像素检测器来实现。不言而喻，上述实施例的特征和本发明的各方面可以相互组合。特别是，在不脱离发明范围的情况下，这些特征不仅可以在所述的组合中使用，而且还可以在其他组合中使用或单独使用。通过举例，上文已经描述了与使用多像素检测器的二维像素阵列和多像素偏振滤光器相结合的各种示例。在其他例子中，也可以使用像素的其他排列，例如线性排列。此外，上文已经给出了与使用多像素检测器进行光学显微镜颗粒分析相结合的各种技术的描述。然而，相应的技术通常也可以用于其他光学显微镜应用，用于样本对象的检查，例如，与相位对比成像相关。当前第1页12