采用针对对象分类的角度分辨散射和光谱分辨测量的系统、设备和方法.pdf

本文描述了用于对对象进行识别、分类、分化等的系统、设备和方法。例如高光谱成像系统可包括操作性地耦合到光学组件、暗场照明器中的至少一者的暗场模块、以及高光谱成像模块。暗场模块可包括具有一或多个传感器、能操作来获取与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图的电路。高光谱成像模块可被操作性地耦合到暗场模块，且可包括被配置为基于该对象的一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路。

1.  一种高光谱成像系统，包括：
暗场模块，其包括
光学组件，和
暗场照明器，其能操作来以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将暗场询问刺激传递到至少一个焦点区域上，
所述暗场模块具有包括一或多个传感器、能操作来获取与来自被所述暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图的电路；和
高光谱成像模块，其被操作性地耦合到所述暗场模块且具有被配置为基于所述对象的所述一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路。

2.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括：
对象分类模块，其具有电路，能操作来
将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较，以及
基于该比较生成与成像于所述一或多个暗场显微图中的对象相关联的分类信息。

3.  如权利要求2所述的高光谱成像系统，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与角度分辨参考对象信息进行比较并基于该比较生成分类信息。

4.  如权利要求2所述的高光谱成像系统，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与空间分辨参考对象信息进行比较并基于该比较生成分类信息。

5.  如权利要求2所述的高光谱成像系统，其中所述对象分类模块能操作来基于该比较生成对象分类信息。

6.  如权利要求2所述的高光谱成像系统，其中所述对象分类模块能操作来生成主要成分信息。

7.  如权利要求2所述的高光谱成像系统，其中所述对象分类模块能操作来基于主要成分信息生成对象识别信息。

8.  如权利要求2所述的高光谱成像系统，其中所述对象分类模块能操作来基于判别滤波器信息生成对象识别信息。

9.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括：
对象分类模块，其具有能操作来激活对象识别模式、对象分类模式和对象表征模式中的至少一个的电路。

10.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，其中所述高光谱成像模块包括被配置为生成被所述暗场询问刺激询问的对象的空间分辨图像的电路。

11.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，其中所述高光谱成像模块包括被配置为生成被所述暗场询问刺激询问的对象的一或多个空间分辨图像的电路。

12.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，其中所述高光谱成像模块包括被配置为为被所述暗场询问刺激询问的对象生成波长相对照明角度的强度地图的电路。

13.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括：
被操作性地耦合到所述暗场照明器的照明角度控制器，所述照明角度控制器能操作来调整由所述暗场照明器传递的电磁能量的入射角。

14.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括：
被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制模块，所述孔径控制模块具有被配置为调整与来自被所述暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径的电路。

15.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括：
被操作性地耦合到暗场模块和孔径控制模块的照明采集分离控制模块，所述照明采集分离控制模块包括被配置为通过致动所述暗场模块和孔径控制模块中的至少一者改变照明采集间距的电路，所述照明采集间距部分地通过由所述暗场照明器传递的电磁能量以及采集区界定。

16.  如权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括：
样本室，其被配置为接收包括一或多个对象的样本。

17.  一种高光谱成像装置，包括：
被操作性地耦合到光学组件的暗场照明器，所述暗场照明器具有被配置为以相对于所述光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的多个能量发射器；和
被操作性地耦合到所述暗场照明器的高光谱图像传感器，所述高光谱图像传感器具有电路，该电路被配置为
调整由所述暗场照明器传递的电磁能量的入射角，
获取在不同视场的对象的至少一部分的一或多个角度分辨暗场图像，以及
基于所述一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息。

18.  如权利要求17所述的高光谱成像装置，进一步包括：
对象分类模块，其具有电路，能操作来
将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较，以及
基于该比较对对象进行分类。

19.  如权利要求18所述的高光谱成像装置，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个参考散射阵列图像进行比较。

20.  如权利要求18所述的高光谱成像装置，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个空间分辨参考对象图像进行比较。

21.  如权利要求18所述的高光谱成像装置，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个空间分辨参考对象图像进行比较。

22.  如权利要求17所述的高光谱成像装置，其中所述高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为生成所述对象的四维角度分辨暗场图像的电路的一或多个模块。

23.  如权利要求17所述的高光谱成像装置，其中所述高光谱图像传感 器被操作性地耦合到具有被配置为生成所述对象的空间分辨、角度相对波长相对强度的信息的电路的一或多个模块。

24.  如权利要求17所述的高光谱成像装置，其中所述高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为针对多个像素生成角度相对波长相对强度的信息的电路的一或多个模块。

25.  一种用于对对象进行分类的方法，包括：
以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上；
获取所述对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像；以及
基于所述对象的所述一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示。

26.  如权利要求25所述的方法，进一步包括：
响应于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对对象进行分类。

27.  如权利要求25所述的方法，进一步包括：
响应于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较生成对象分类的虚拟表示。

28.  如权利要求25所述的方法，进一步包括：
生成所述对象的至少一个角度分辨和光谱分辨暗场图像的虚拟表示。

29.  如权利要求25所述的方法，进一步包括：
基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者改变照明采集间距。

30.  如权利要求25所述的方法，进一步包括：
在保持大体上固定的照明采集间距的同时改变所述照明角度或所述采集孔径尺寸中的一者。

31.  一种制造品，包括：
非暂时性信号承载介质，其承载：
用于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的一或多个指令；
用于获取所述对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像的一或多个指令；
用于基于所述对象的所述一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示的一或多个指令；和
用于响应于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对所述对象中的对象进行分类的一或多个指令。

32.  如权利要求31所述的制造品，进一步包括：
用于生成与所述对象的角度分辨和光谱分辨暗场图像相关联的至少一个数据的虚拟表示的一或多个指令。

33.  如权利要求31所述的制造品，进一步包括：
用于基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者来改变照明采集间距的一或多个指令。

34.  如权利要求31所述的制造品，进一步包括：
用于基于主要成分信息生成对象识别信息的一或多个指令。

35.  如权利要求31所述的制造品，进一步包括：
用于基于判别滤波器信息生成对象识别信息的一或多个指令。

36.  一种暗场对象分类装置，包括：
能操作来调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角的照明角度控制器，所述暗场照明器适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上；
被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制器，所述孔径控制器能操作来调整与来自被由所述暗场照明器传递的电磁能量询问的所述对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径；和
高光谱图像控制器，其具有电路，该电路被配置为
获取所述对象的一或多个角度分辨暗场图像，
基于所述一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵，以及
基于比较生成对象分类信息。

采用针对对象分类的角度分辨散射和光谱分辨测量的系统、设备和方法
相关申请交叉参考
本申请涉及和/或要求来自下列申请(“优先权申请”)的最早可用有效申请日的权益，如果有，则列于下面(例如，就优先权申请的任何以及所有的母案申请、祖案申请、曾祖案申请等而言，要求非临时专利申请的最早可用优先权日或者根据美国法典第35编第119(e)要求临时专利申请的权益)。此外，本申请涉及“相关申请”，如果有，则列于下面。
优先权申请
美国专利申请No.13/662,724，名称为SYSTEMS,DEVICES,AND METHODS EMPLOYING ANGULAR-RESOLVED SCATTERING AND SPECTRALLY RESOLVED MEASUREMENTS FOR CLASSIFICATION OF OBJECTS，发明人为本杰明·K·威尔逊和迈克尔·C·海格，申请日为2012年10月29日。
美国专利申请No.13/662,770，名称为SYSTEMS,DEVICES,AND METHODS EMPLOYING ANGULAR-RESOLVED SCATTERING AND SPECTRALLY RESOLVED MEASUREMENTS FOR CLASSIFICATION OF OBJECTS，发明人为本杰明·K·威尔逊和迈克尔·C·海格，申请日为2012年10月29日。
相关申请
无
美国专利局(USPTO)已发布有效力的通知：USPTO的计算机程序要求专利申请人引用序列号并指明申请是否是母案申请的继续 申请、部分继续申请、或分案申请。斯蒂芬·G·库宁，《先前提交的申请的权益》，USPTO官方公报，2003年3月18日。USPTO还针对申请数据表提供了表格，其使著录数据能够自动加载但要求识别每一个申请是母案申请的继续申请、部分继续申请还是分案申请。本申请人实体(以下简称“申请人”)已在上文提供了对一或多个申请的具体参考，按照法律规定要求该一或多个申请的优先权。申请人理解，法律在其具体的引用语言方面是清楚的，不需要序列号也不需要诸如“继续申请”或“部分继续申请”之类的任何特征来要求美国专利申请的优先权。尽管有上述规定，但申请人理解，USPTO的计算机程序有一定的数据输入要求，因此，申请人提供了在本申请与上文及本申请所提交的任何ADS中所述的其母案申请之间的关系的指定，但明确指出，这样的指定不以任何方式解释为对本申请除了其母申请的内容外是否还包含任何新内容的任何类型的评论和/或认可。
如果上面提供的申请列表与通过ADS提供的列表不一致，则申请人的意图是要求在ADS的优先权申请部分中出现的各个申请和在本申请的优先权申请部分中出现的各个申请的优先权。
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发明内容
一方面，本公开除其他方面外针对高光谱成像系统。在实施方式中，高光谱成像系统包括暗场模块，所述暗场模块包括光学组件和暗场照明器。在实施方式中，暗场模块被操作性地耦合到一或多个传感器和暗场照明器，且被配置为获取与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图。在实施方式中，所述成像系统包括被配置为提供多角度照明且被配置为针对视场中的 多个像素获取波长和角度信息的暗场照明器。在实施方式中，暗场照明器可操作来以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将暗场询问刺激传递到至少一个焦点区域上。
在实施方式中，所述高光谱成像系统包括高光谱成像模块，高光谱成像模块被操作性地耦合到所述暗场模块且具有被配置为基于对象的所述一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射信息的电路。在实施方式中，所述高光谱成像系统包括对象分类模块，对象分类模块具有可操作来将角度分辨和光谱分辨散射信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较，并基于该比较生成与成像于一或多个暗场显微图中的对象相关联的分类信息的电路。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括暗场模块和对象分类模块的高光谱成像装置。在实施方式中，暗场模块被操作性地耦合到光学组件且被配置为以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。例如，在实施方式中，暗场模块包括被配置为以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的多个能量发射器。
在实施方式中，高光谱图像传感器被操作性地耦合到暗场模块。在实施方式中，高光谱图像传感器包括一或多个机电部件、光机部件、光电部件、声光部件等，被配置为调整由暗场模块传递的电磁能量的入射角、获取在不同视场的对象的至少一部分的一或多个角度分辨暗场图像、以及基于一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息。在实施方式中，对象分类模块包括能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较以及基于该比较对对象进行分类的电路。
一方面，本公开除其他方面外还针对用于对对象进行识别、分类、分化(differentiating)等的方法。在实施方式中，该方法包括以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在实施方式中，该方法包括获取对象的一或多个角度分辨 和光谱分辨暗场图像。在实施方式中，该方法包括基于对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示。在实施方式中，该方法包括响应于角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对对象进行分类。
在实施方式中，该方法包括响应于角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较生成对象分类的虚拟表示。在实施方式中，该方法包括生成对象的至少一个角度分辨和光谱分辨暗场图像的虚拟表示。在实施方式中，该方法包括基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者改变照明采集间距。在实施方式中，该方法包括在保持大体上固定的照明采集间距的同时改变照明角度或采集孔径尺寸中的一者。
在实施方式中，该方法包括利用诸如T检验方案(T-test protocol)、阈值检验方案等空间图像处理技术从视场确定重要对象信息。在实施方式中，该方法包括基于形态信息和散射信息中的一或多者利用一或多个判别滤波器(discriminating filter)确定对象的散射特征信息。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括承载用于使系统、计算器件、处理器等以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的一或多个指令的非暂时性信号承载介质的制造品。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等获取对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等响应于角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对 对象中的对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等生成与对象的角度分辨和光谱分辨暗场图像相关联的至少一个数据的虚拟表示的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
一方面，本公开除其他方面外还针对暗场对象分类装置。在实施方式中，暗场对象分类装置包括能操作来调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角的照明角度控制器，所述暗场照明器适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在实施方式中，暗场对象分类装置包括被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制器，孔径控制器可操作来调整与来自被由暗场照明器传递的电磁能量询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径。在实施方式中，暗场对象分类装置包括具有被配置为获取对象的一或多个角度分辨暗场图像、基于所述一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵、以及基于比较生成对象分类信息的电路的高光谱图像控制器。
一方面，本公开除其他方面外还针对高光谱图像分类系统。在实施方式中，所述高光谱图像分类系统包括可操作来以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的暗场照明器。在实施方式中，所述高光谱图像分类系统包括被操作性地耦合到暗场照明器且具有传感器和配置为调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角、调整与采集区相关联的可控的有效数值孔径、获取针对图像的多个像素的光谱分辨和角度分辨地图、以及基于针对图像的多个像素的所述光谱分辨和角度分辨地图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路的高光谱成像模块。在实施方式中，所述高光谱图像分类系统包括能操作来将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较以及基于该比较对对象进行分类的对象分类模块。
一方面，本公开除其他方面外还针对高光谱成像系统。在实施方式中，所述高光谱成像系统包括具有可操作来获取在一或多个视场的角度分辨高光谱暗场显微图的电路的高光谱检测模块。在实施方式中，所述高光谱成像系统包括具有可操作来基于所获角度分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对指示一或多个所成像对象的角度分辨高光谱暗场显微图中的成组的像素进行分类的电路的对象分类模块。在实施方式中，所述对象分类模块包括可操作来基于该比较生成对象形态信息的电路。
一方面，本公开除其他方面外还针对高光谱成像装置。在实施方式中，所述高光谱成像装置包括光学组件、暗场照明器；以及采集孔径模块。在实施方式中，暗场照明器可操作来以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在实施方式中，采集孔径模块具有可操作来调整与来自被由暗场照明器传递的电磁能量询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径的电路。在实施方式中，高光谱成像装置包括被操作性地耦合到暗场照明器和采集孔径模块的高光谱成像模块，所述高光谱成像模块具有被配置为调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角或与采集区相关联的有效数值孔径中的至少一者、获取至少在第一视场的对象的多个高光谱暗场图像、以及基于所述多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路。在实施方式中，所述高光谱成像模块进一步包括被配置为将角度分辨和光谱分辨散射矩阵信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较以及基于该比较对对象进行分类的电路。
一方面，本公开除其他方面外还针对对象分类装置。在实施方式中，所述对象分类装置包括对象跟踪模块，对象跟踪模块包括被配置为跟踪暗场成像仪的视场中的对象的电路。在实施方式中，所述对象分类装置包括被操作性地耦合到对象跟踪模块且被配置为以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将暗场询问刺激传递到暗场成像仪的视场中的至少一个焦点区域上的暗场照明器。在实施方式中，对象 分类装置包括对象识别模块，对象识别模块包括被配置为利用与对象的角度分辨和光谱分辨散射矩阵相关联的至少一个数据识别暗场成像仪的视场内的对象的性质的电路。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括承载用于使系统、计算器件、处理器等在第一视场和第二视场中的每一个针对一或多个暗场孔径获取在第一视场和第二视场的生物对象的多个高光谱暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质的制造品。
在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于在第二视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于在第一视场或第二视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于在第一视场或第二视场的多个高光谱暗场图像生成高光谱信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等针对相对于参考位置实时登记生物对象而生成登记信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。一方面，本公开除其他方面外 还针对包括在第一视场的第一视场中的每一个针对一或多个暗场孔径获取生物对象的多个高光谱暗场图像的方法。在实施方式中，所述方法包括基于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物对象进行分类。在实施方式中，所述方法包括基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。在实施方式中，所述方法包括基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。
在实施方式中，所述方法包括基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成高光谱信息、以及基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨与光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类。在实施方式中，所述方法包括在第二视场针对一或多个暗场孔径获取在第二视场的生物体的多个高光谱暗场图像。在实施方式中，所述方法包括在第三视场针对一或多个暗场孔径获取在第三视场的生物体的多个高光谱暗场图像。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括具有被配置为修改至少一个显微图的像素数以及生成至少第一经修改显微图的电路的分辨率修改模块的对象分类装置。在实施方式中，所述对象分类装置包括具有可操作来针对成像于所述第一经修改显微图中的对象中的至少一个隔离散射阵列的电路的散射滤波器模块。在实施方式中，所述对象分类装置包括具有可操作来分析所隔离散射阵列的主要成分、以及基于一或多个线性判别滤波器对成像于所述第一经修改显微图中的对象中的至少一个进行分类的电路的对象识别模块。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括承载用于使系统、计算器件、处理器等在每个视场针对一或多个暗场孔径、针对至少第一视场和第二视场获取对象的多个高光谱暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质的制造品。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱暗场信息的一或多个指令的非暂时性信号承载 介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨暗场信息的比较对对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括承载用于使系统、计算器件、处理器等针对至少一部分处于检验中的对象的暗场显微图的多个像素中的每一个生成角度分辨地图的一或多个指令的非暂时性信号承载介质的制造品。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于多个角度分辨地图生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物样本进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
一方面，本公开除其他方面外还针对包括承载用于使系统、计算器件、处理器等针对至少第一视场和针对至少第一暗场孔径和第二暗场孔径获取高光谱暗场图像或多光谱暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质的制造品，第二暗场孔径不同于第一暗场孔径。在实施方式中，所述制造品包括承载用于使系统、计算器件、处理器等基于对象的高光谱暗场图像或多光谱暗场图像与参考高光谱暗场信息或参考多光谱暗场信息的比较生成与处于检验中的对象相关联的分类信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
前述发明内容仅仅是说明性的，且无意以任何方式进行限制。通过参考附图和接下来的详细描述，在上述说明性的方面、实施方式和特征之外，进一步的方面、实施方式和特征将变得显而易见。
附图说明
图1是根据一实施方式的识别、分类、分化等的系统的透视图。
图2是根据一实施方式的识别、分类、分化等的系统的透视图。
图3是根据一实施方式的识别、分类、分化等的系统的透视图。
图4示出了根据一实施方式的信息结构的透视图。
图5示出了根据一实施方式的信息结构。
图6根据一实施方式示出。
图7示出了根据一实施方式的制造品的示意图。
图8示出了根据一实施方式的制造品的示意图。
图9示出了根据一实施方式的制造品的示意图。
图10示出了根据一实施方式的制造品的示意图。
图11示出了根据一实施方式的制造品的示意图。
图12是根据一实施方式的方法的流程图。
图13是根据一实施方式的方法的流程图。
图14是根据一实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
在接下来的详细描述中参照了附图，附图形成了其一部分。在附图中，除非上下文另有规定，否则类似的符号通常标识类似的部件。在详细描述、附图以及权利要求中所描述的说明性实施方式没有意图进行限制。在不背离本文所阐述的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方式，也可以做出其他变化。
在实施方式中，暗场、角度分辨多光谱成像、系统、设备、以及方法提供了对对象(例如微粒、生物样本、细菌、细胞膜结构等)的识别、分类、分化等。在实施方式中，系统、设备和方法提供了对对象(比如，例如细胞、整个有机体、细菌、污染物、寄生虫等)的 识别、分类、分化等。在实施方式中，系统、设备和方法提供了对在例如食物组分、水混合物、土壤混合物等中找到的对象的识别、分类、分化等。
在实施方式中，系统、设备和方法被提供用于利用全光方法在无需染色剂、化学品、或培养方案(protocol)的情况下对对象进行识别、分类、分化等。在实施方式中，暗场系统、暗场设备和暗场方法被提供用于基于来自对象的角度分辨和光谱分辨散射显微图的至少一个数据(datum)对对象进行识别、分类、分化等。在实施方式中，系统、设备和方法被提供用于询问对象，以及用于生成暗场、多光谱、散射角度、信息，以及用于对所询问的对象(例如，微粒、生物样本、细菌、细胞膜结构等)进行识别、分类、分化等。
图1-3示出了系统100(例如，分类系统、分化系统、识别系统、成像系统、对象分类系统、对象分化系统、对象识别系统、对象监控系统、超光谱成像系统、多角度暗场成像系统等)，其中一或多种方法或技术可被实现，比如，例如对对象(例如，细胞、细菌、细菌性疾病、污染物等)进行识别、分类、分化等。在实施方式中，系统100包括一或多个装置102(例如，成像器、分类器、分化器、识别器、分类装置、分化装置、识别装置、高光谱成像装置等)(参见，例如美国专利公布No.2011/0222059(2011年9月15日公布)；其被通过参考并入本文)。在实施方式中，系统100包括暗场模块104。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到光学组件106和暗场照明器108，且被配置为获取与来自被暗场询问刺激(interrogation stimulus)询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图。在实施方式中，系统100包括高光谱成像模块110。在实施方式中，高光谱成像模块110被操作性地耦合到暗场模块104和高光谱成像模块110中的至少一者，且被配置为基于对象的一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。
在实施方式中，模块尤其包括一或多个计算器件，比如处理器(例如微处理器)、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，或其任意组合，且可包括分立数字或模拟电路元件或电子器件，或其组合。在实施方式中，模块包括具有多个预定义逻辑部件的一或多个ASIC。在实施方式中，模块包括一或多个FPGA，每一个都具有多个可编程逻辑部件。
在实施方式中，模块包括具有彼此操作性地耦合(例如，通信地、电磁地、磁性地、超声地、光学地、电感性地、电气地、电容性地耦合，等等)的一或多个部件的电路。在实施方式中，模块包括一或多个位于远程的部件。在实施方式中，位于远程的部件经由例如无线通信被操作性地耦合。在实施方式中，位于远程的部件经由例如一或多个接收器、发送器、收发器等被操作性地耦合。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到具有一或多个例程、部件、数据结构、接口等的模块。
在实施方式中，模块包括存储例如指令或信息的存储器。例如，在实施方式中，至少一个控制模块包括存储对象识别信息、对象分类信息和对象表征信息等的存储器。存储器的非限制性实例包括易失性存储器(例如，随机访问存储器(RAM)、动态随机访问存储器(DRAM)等)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)等)、持续性存储器，等等。存储器的进一步的非限制性实例包括可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存，等等。在实施方式中，存储器通过一或多个指令、信息、或电源总线被耦合到例如一或多个计算器件。例如，在实施方式中，暗场模块104包括存储例如对象识别信息、对象分类信息、对象表征信息等的存储器。
在实施方式中，模块包括一或多个计算机可读介质驱动器、接口插座、通用串行总线(USB)端口、存储卡插槽、等等、以及一或 多个输入/输出部件(比如，例如图形用户界面、显示器、键盘、小键盘、轨迹球、操纵杆、触摸屏、鼠标、开关、拨号盘等)、以及任何其他外围设备。在实施方式中，模块包括操作性地耦合到至少一个计算器件的一或多个用户输入/输出部件，该计算器件被配置为控制(电气控制、机电控制、软件实现的控制、固件实现的控制、或其他控制、或者它们的组合)与例如调整有效数值孔径有关的至少一个参数，该有效数值孔径与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联。
在实施方式中，模块包括计算机可读介质驱动器或被配置为接受信号承载介质(例如，计算机可读存储介质、计算机可读记录介质等)的存储器插槽。在实施方式中，用于导致系统执行所公开的方法中的任意一种的程序可被存储在例如计算机可读记录介质(CRMM)、信号承载介质等上面。信号承载介质的非限制性实例包括可记录型介质，比如磁带、软盘、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、蓝光光盘、数字磁带、计算机存储器等，以及传输型介质，比如数字或模拟通信介质(例如光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如接收器、发送器、收发器、发送逻辑、接收逻辑等))。信号承载介质的进一步的非限制性实例包括但不限于DVD-ROM、DVD-RAM、DVD+RW、DVD-RW、DVD-R、DVD+R、CD-ROM、超级音频CD、CD-R、CD+R、CD+RW、CD-RW、视频光盘、超级视频光盘、闪存、磁带、磁光盘、微型盘、非易失性存储卡、EEPROM、光碟、光存储器、RAM、ROM、系统内存、网站服务器，等等。
在实施方式中，暗场模块104包括被配置为用电磁能量刺激询问(interrogate)一或多个焦点容积(focal volume)的多个能量发射部件112。能量发射部件112的非限制性实例包括电磁辐射发射器、电路、导电体、谐振腔、机电部件、光电部件、激光器、量子点、激光二极管、发光二极管(例如，有机发光二极管、聚合物发光二极管、聚合物磷光发光二极管、微腔发光二极管、高效率发光二极管等)、电 弧闪光灯、白炽发射器、连续波灯炮，等等。在实施方式中，能量发射部件112包括至少一个双光子激发部件。在实施方式中，能量发射部件112包括一或多个激光器、激光二极管、发光二极管等。在实施方式中，能量发射部件112包括一或多个量子点、有机发光二极管、微腔发光二极管、聚合物发光二极管等。在实施方式中，能量发射部件112包括复合受激态激光器(exciplex laser)、二极管泵浦固体激光器、或半导体激光器中的至少一个。在实施方式中，能量发射部件112包括一或多个可调谐超快激光器。在实施方式中，能量发射部件112包括一或多个飞秒(femtosecond)激光器。在实施方式中，能量发射部件112包括一或多个钛:蓝宝石激光器。在实施方式中，能量发射部件112用具有至少第一区域和不同于第一区域的第二区域的在空间上图案化的电磁能量刺激询问至少一个焦点容积。在实施方式中，能量发射部件112用具有至少第一区域和第二区域的在空间上图案化的电磁能量刺激询问至少一个焦点容积，第二区域具有不同于第一区域的照明强度、能量发射图案、峰值发射波长、开脉冲持续时间、关脉冲持续时间、或脉冲频率中的至少一者。在实施方式中，能量发射部件112用空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激询问至少一个焦点容积。在实施方式中，能量发射部件112产生具有例如两或更多峰值发射波长的多路复用电磁能量刺激。
在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到拜耳滤波器摄像机、高光谱摄像机(例如，基于扫描狭缝的、基于多阵列的，等等)、单色仪、多个窄带光、以及多个窄带光中的至少一个。例如，在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到拜耳滤波器摄像机。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到高光谱摄像机(例如，基于扫描狭缝的、基于多阵列的，等等)。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到单色仪和白光照明器。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到作为白色照明配置中的替代品的多个窄带光源。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到多个窄带光源和暗场照明器108。
在实施方式中，暗场模块104包括被配置为将电磁辐射导向(例如经由一或多个波导)包括一或多个对象的样本的能量发射部件112。在实施方式中，通过调整由能量发射部件104产生的电磁刺激的波长，可以控制由具有非线性性质的样本发出的光的波长(即，可以控制样本的发出的非线性光学响应的波长)。在实施方式中，由能量发射部件112产生的电磁刺激的一或多个峰值发射波长被选择来引出样本的非线性光学响应从而在损害遗传物质的波长范围内发射。
在实施方式中，暗场模块104包括被配置为传递具有范围自约400吉瓦(gigawatt)至约8太瓦(terawatt)的峰值功率的在空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激的能量发射部件112。在实施方式中，能量发射部件112产生具有小于约200吉瓦/cm²的峰值辐照度的在空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激。在实施方式中，能量发射部件112产生具有范围自约1毫瓦(milliwatt)至约1瓦的平均功率的在空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激。在实施方式中，能量发射部件112产生具有范围自约690纳米至约2000纳米的一或多个峰值发射波长的在空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激。在实施方式中，能量发射部件112产生具有范围自约300纳米至约10微米的分辨率[0.61*(峰值发射波长/数值孔径)]的在空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激。形成装置102一部分的能量发射部件112可采用多种形式、配置和几何图案，包括例如，但不限于，一维、二维或三维阵列，包括同中心几何形状的图案，包括矩形、正方形、圆形、三角形、多边形、任何规则或不规则形状的图案，等等，或其任意组合。能量发射部件112中的一或多个可具有x射线、紫外线、可见光、红外线、近红外线、太赫兹(terahertz)、微波、或射频频谱中的峰值发射波长。在实施方式中，能量发射部件112包括图案化能量发射源。在实施方式中，能量发射部件112包括图案化发光源。
在实施方式中，暗场模块104包括被配置为用空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激同时地或顺序地询问多个焦点容积的能量 发射部件112。在实施方式中，能量发射部件112用空间上图案化的多焦点深度的电磁能量刺激同时地或顺序地询问多个焦点容积。
在实施方式中，暗场模块104包括被配置为传递具有至少第一峰值发射波长和不同于第一峰值发射波长的第二峰值发射波长的电磁能量刺激的能量发射部件112。在实施方式中，能量发射部件112包括至少一个第一能量发射器和至少一个第二能量发射器，该至少一个第二能量发射器具有不同于该至少一个第一能量发射器的峰值发射波长。在实施方式中，能量发射部件112同时地或顺序地传递第一脉冲电磁能量刺激和第二脉冲电磁能量刺激，第二脉冲能量刺激具有不同于第一脉冲电磁能量刺激的脉冲持续时间、脉冲频率、脉冲强度、脉冲比、或脉冲重复率中的至少一者。在实施方式中，能量发射部件112同时地或顺序地传递第一脉冲电磁能量刺激和第二脉冲电磁能量刺激，第二脉冲电磁能量刺激具有不同于第一脉冲电磁能量刺激的焦点深度。在实施方式中，能量发射部件112同时地或顺序地传递第一脉冲电磁能量刺激和第二脉冲电磁能量刺激，第二脉冲电磁能量刺激具有不同于第一脉冲电磁能量刺激的分辨率。
在实施方式中，暗场模块104包括被配置为将空间上聚焦的电磁能量刺激传递到焦点容积上。在实施方式中，能量发射部件112包括被配置为传递具有至少第一区域和至少第二区域的间隔开的能量刺激的透镜阵列，第二区域具有不同于第一区域的焦点深度。在实施方式中，第二区域具有不同于第一区域的峰值发射波长。在实施方式中，第二区域具有不同于第一区域的峰值辐照度。在实施方式中，第二区域具有与第一区域的强度、频率、脉冲强度、脉冲持续时间、脉冲比、以及脉冲重复率不同的强度、频率、脉冲强度、脉冲持续时间、脉冲比、以及脉冲重复率中的至少一者。在实施方式中，能量发射部件112被操作性地耦合到一或多个正交(或交叉)偏振器。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到包括一或多个正交(或交叉)偏振器的传感器部件114。
在实施方式中，能量发射部件112包括将所发射的在空间上图案化的脉冲多路复用电磁能量刺激导向至少一个焦点容积的一或多个区域的多个可选择性致动的电磁能量波导。在实施方式中，能量发射部件112包括暗场电磁能量发射部件以将多模暗场询问刺激传递给至少一个血管。
在实施方式中，暗场模块104包括被操作性地耦合到一或多个传感器且被配置为获取与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图的电路。在实施方式中，暗场模块104包括操作来控制由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的电路。例如，在实施方式中，暗场模块104包括操作性地与暗场照明器108的一或多个波导组件耦合的电路。在实施方式中，该一或多个波导组件被配置为响应于所施加的电流改变由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角。
在实施方式中，暗场模块104包括机电部件、光机部件、光电部件、或声光部件中的至少一个。在实施方式中，机电部件、光机部件、光电部件、或声光部件被配置为在激活时改变由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角。例如，在实施方式中，暗场模块104包括被操作性地耦合到光波导、被配置为改变由形成暗场照明器108的一部分的多个波导组件中的一或多个传递的电磁能量的入射角的电路。在实施方式中，系统100包括被配置为提供多角度照明且被配置为针对视场中的每个像素获取波长和角度信息的暗场模块104。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到包括用于生成角度分辨多光谱图像的电路的一或多个模块。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到包括用于基于对象的一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路的一或多个模块。
参考图3，在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到多角度暗场照明器108，其被配置为针对与基于比较成像于一或多个暗场图像354中的对象352相关联的视场中的多个像素获取波长和角度 信息。在实施方式中，这种配置可操作来生成导致暗场图像354的角度分辨多光谱信息，其中多光谱和散射角度信息(例如，散射矩阵、散射矩阵地图等)可从暗场图像354的任何定义区域提取。例如，在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为逐个像素地为被暗场询问刺激询问的对象352生成波长相对照明角度的强度地图356、358的电路。
参考图1-4，在实施方式中，系统100包括光学组件106。在实施方式中，光学组件106可采用多种形式和配置。在实施方式中，光学组件106包括一或多个透镜、光学元件(例如分束器、透镜、光栅等)、衍射元件(例如衍射光学元件、非球面衍射透镜、漫射器、菲涅耳透镜等)、滤波器、偏振器等以将电磁辐射从源(例如能量发射部件112等)进行引导、成形、改变、控制等。透镜的非限制性实例包括圆柱形梯度折射率(GRIN)透镜、双重或三重透镜，其从源(例如能量发射部件112、非线性光学响应等)聚集电磁辐射并使之成形。在电磁辐射源包括供给一或多个透镜的光纤的情况下，透镜被任选地结合到该光纤或者与该光纤集成。
在实施方式中，光学组件106包括偏振敏感材料、色彩校正、或其他光学技术中的一或多者，用于控制电磁辐射的成形、相位、偏振、或其他特性。在实施方式中，通过对暗场照明器108和检测器部件114增加偏振器(例如正交偏振器、交叉偏振器等)，暗场照明检测技术可被进一步提高对比度、选择度等。在实施方式中，交叉偏振限制了对使照明去偏振的散射事件的检测，大大减少了假阳性和不需要的信号。在实施方式中，光学组件106被操作性地耦合到一或多个偏振器、滤色器、出瞳扩展器、色彩校正元件、眼睛跟踪元件、背景掩具等。在实施方式中，光学组件106包括至少一个莱因伯格滤波器。在实施方式中，光学组件106包括物镜组件106(objective assembly)，物镜组件具有范围自约0.5至约1.4的选择性可控的数值孔径。在实施方式中，物镜组件106被配置为检测非线性多谐波响应能量，包括用于主动控制具有范围从约0.5至约1.4的选择性可控的数值 孔径的物镜组件106的数值孔径的计算器件。在实施方式中，系统100包括物镜组件106(objective assembly)，物镜组件具有范围自约0.5至约1.4的数值孔径。在实施方式中，光学组件106在暗场采集配置中接收散射的辐射的一部分。在实施方式中，光学组件106在莱因伯格采集配置中接收散射的辐射的一部分。在实施方式中，光学组件106在epi采集配置中接收散射的辐射的一部分。
图2示出了装置102，其中一或多种方法或技术可被实现，比如，例如对样本中的对象进行检测、分类、识别等。在实施方式中，装置102被配置为检测(例如，评价、计算、评估、确定、计量、识别、测量、监测、量化、解析、感测等)存在于例如生物样本(例如，无论是在体内还是体外的血液、骨骼、肌肉、皮肤、脂肪组织、流体、肌腱、器官、心室等)中的对象。在实施方式中，装置102包括暗场照明器108。在实施方式中，装置102包括光学组件106。在实施方式中，装置102包括传感器部件114。在实施方式中，装置102包括具有样本侧、检测器侧和从其中穿过的光轴201的光学组件106；以及邻近光学组件106的样本侧的暗场照明器108。
在实施方式中，暗场照明器108包括具有多个波导组件204和传感器部件114的主体结构202，传感器部件114包括被配置为接收来自被暗场照明器108询问的样本的散射的电磁能量的一或多个传感器。在实施方式中，多个波导组件204包括至少第一电磁能量发射器和第二电磁能量发射器，第二电磁能量发射器具有不同于第一电磁能量发射器的照明强度、峰值发射波长、或脉冲频率中的至少一者。在实施方式中，传感器部件114包括用于获取角度依赖型电磁能量散射信息的传感器阵列。在实施方式中，传感器部件114包括用于获取波长依赖型电磁能量散射信息的传感器阵列。
在实施方式中，暗场照明器108包括多个波导组件204和具有孔206的主体结构202。在实施方式中，暗场照明器108被配置为以相对于光学组件106的光轴的一或多个入射角通过多个波导组件204将 电磁能量传递到至少一个焦点区域上。例如，在实施方式中，多个波导组件204适于以相对于光学组件106的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在实施方式中，暗场照明器108被配置为围绕与光轴大体上平行的轴旋转。在实施方式中，暗场照明器108被配置为以相对于光学组件106的光轴的两或更多个方位角将多个电磁能量束传递到焦点区域上。在实施方式中，暗场照明器108被配置为以两或更多个入射角将电磁能量传递到两或更多个焦点区域位置上。
在实施方式中，多个波导组件204包括被配置为与至少一个电磁能量发射器耦合的一或多个电磁能量波导。例如，在实施方式中，多个波导组件204中的一或多个包括被配置为接收一或多个电磁能量波导的至少一个套筒构件208。在实施方式中，多个波导组件204中的一或多个包括被配置为接收一或多个透镜、偏振器和电磁能量发射器的至少一个套筒构件208。
在实施方式中，多个波导组件204以一或多个二维、三维或n维(例如时变构造)构造等围绕孔206布置。例如，在实施方式中，多个波导组件204围绕孔206轴向分布。在实施方式中，多个波导组件204按一或多个径向对称图案围绕孔206布置。在实施方式中，多个波导组件204按一或多个球形图案围绕孔206布置(参见，例如图3)。
在实施方式中，多个波导组件204按一或多个旋转对称图案围绕孔206布置。在实施方式中，多个波导组件204按围绕与光轴大体上平行的轴径向对称的一或多个同中心图案围绕孔206布置。在实施方式中，多个波导组件204按围绕与光轴大体上平行的轴旋转对称的一或多个同中心图案围绕孔206布置。在实施方式中，多个波导组件204中的一或多个被配置为使电磁能量准直在孔206内。
在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个偏振器。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一 个线性偏振器。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个交叉偏振器。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个圆偏振器。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个可调偏振器。
在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括被配置为使由至少一个电磁能量发射器发射的电磁能量准直的至少一个透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括被配置为使由至少一个电磁能量发射器发射的电磁能量聚焦的至少一个透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个微透镜阵列。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个平凸透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个非球面透镜。
在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个多焦点透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个可变焦透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个液体透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个可调谐液体透镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个液体镜。在实施方式中，多个波导组件204中的至少一个包括至少一个电润湿控制的液体镜。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到一或多个能量发射部件112。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到激光器、激光二极管、或发光二极管中的至少一个。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到量子点、有机发光二极管、微腔发光二极管、或聚合物发光二极管中的至少一个。在实施方式中，暗场模块104被操作性地耦合到至少一个飞秒激光器。
在实施方式中，暗场照明器108包括用于将暗场照明器108可移除地附着到光学组件106的机构。例如，在实施方式中，暗场照明 器108包括用于将光学组件106耦合到暗场照明器108的滑环212、锁定构件214和适配器216。在实施方式中，用于将暗场照明器108可移除地附着到光学组件106的机构包括暗场照明器108上的耦合结构，该耦合结构耦合到光学组件106上的相应耦合结构。例如，在实施方式中，用于将暗场照明器108可移除地附着到光学组件106的机构包括耦合构件，该耦合构件具有限定内部通道的表面，该内部通道被设定大小和尺寸以摩擦配合装在光学组件106的外表面上。在实施方式中，用于将暗场照明器108可移除地附着到光学组件106的机构包括具有适于耦合到组件112上的对应的卡口耦合结构、摩擦配合耦合结构、扣合耦合结构、或螺纹耦合结构的卡口耦合结构、摩擦配合耦合结构、扣合耦合结构、或螺纹耦合结构中的至少一个。在实施方式中，暗场照明器108被配置为通过卡口耦合、摩擦配合耦合、扣合耦合、或螺纹耦合可移除地附着到光学组件106。在实施方式中，暗场照明器108包括被配置为将暗场反射照明装置可移除地附着到光学组件106的耦合结构。在实施方式中，耦合结构被配置为通过卡口耦合、摩擦配合耦合、扣合耦合、或螺纹耦合将暗场反射照明装置可移除地附着到光学组件106。
在实施方式中，光学组件106包括一或多个光学组件主体结构107，光学组件主体结构107在一端经由一或多个适配器218耦合到传感器部件114(例如光电检测器、电磁能量传感器、电荷耦合器件、摄像机、光谱仪等)。在实施方式中，光学组件106包括至少一个平凸透镜和至少一个透镜保持构件220。在实施方式中，光学组件106被操作性地耦合到至少一个偏振器222和至少一个偏振器保持构件224。在实施方式中，光学组件106包括被配置为将透镜组件固定在光学组件主体结构107内的至少保持构件226。在实施方式中，光学组件106包括至少物镜组件324。
在实施方式中，暗场照明器108包括用于沿与光学组件106的光轴大体上平行的轴相对于光学组件106调整暗场照明器距离的机构228。在实施方式中，用于相对于光学组件106调整暗场照明器距离的 机构228包括可旋转调节结构230，可旋转调节结构230被设定大小和维度以耦合到螺纹构件232。在实施方式中，用于相对于光学组件106调整暗场照明器距离的机构228包括可操作来约束暗场照明器108的旋转或位移的暗场照明器固定构件234。在实施方式中，光学组件106包括一或多个物镜236。
在实施方式中，暗场照明器108包括具有多个波导组件204和传感器部件114的主体结构202，传感器部件114包括被配置为接收来自被暗场照明器108询问的对象的散射的电磁能量的一或多个传感器。在实施方式中，多个波导组件204包括至少第一电磁能量发射器和第二电磁能量发射器，第二电磁能量发射器具有不同于第一电磁能量发射器的照明强度、峰值发射波长、或脉冲频率中的至少一者。在实施方式中，传感器部件114包括用于获取角度依赖型电磁能量散射信息的传感器阵列。在实施方式中，传感器部件114包括用于获取波长依赖型电磁能量散射信息的传感器阵列。
在实施方式中，暗场照明器108包括用于沿与光学组件106的光轴大体上平行的轴相对于光学组件106调整暗场照明器距离的机构228。在实施方式中，用于相对于光学组件106调整暗场照明器距离的机构228包括可旋转调节结构232，可旋转调节结构230被设定大小和维度以耦合到螺纹构件232。在实施方式中，用于相对于光学组件106调整暗场照明器距离的机构228包括可操作来约束暗场照明器108的旋转或位移的暗场照明器固定构件234。
在实施方式中，暗场照明器108包括多个传感器和多个询问器。在实施方式中，多个传感器被配置为捕捉来自被暗场照明器108询问的样本的散射的电磁能量。在实施方式中，多个询问器中的每一个包括波导组件204，波导组件204包括被配置为与至少一个能量发射部件112耦合的一或多个电磁能量波导，多个询问器适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个孔206内的至少一个焦点区域上。
在实施方式中，暗场照明器108包括用于调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的机构。在实施方式中，用于调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的机构包括被操作性地耦合到光机部件、光电部件、或声光部件中的至少一个的计算器件。在实施方式中，用于调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的机构包括被操作性地耦合到光波导中的至少一个、被配置为改变由多个波导组件204中的一或多个传递的电磁能量的入射角的计算器件。在实施方式中，用于调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的机构包括被操作性地耦合到至少一个可调谐液体透镜的计算器件。在实施方式中，用于调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的机构包括被操作性地耦合到至少一个光学微棱镜的计算器件。在实施方式中，用于调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角的机构3包括被操作性地耦合到一或多个微透镜阵列的计算器件。
在实施方式中，装置102被配置为对对象(例如，细胞、细菌、细菌性疾病、污染物等)进行识别、分类、分化等。在实施方式中，装置102在识别、分类、分化等时采用光谱学习以提高诊断的敏感性和特异性。
在实施方式中，装置102包括具有样本侧、检测器侧和从其中穿过的光轴的光学组件106；邻近光学组件106的样本侧的暗场照明器108；以及用于沿与光学组件106的光轴大体上平行的轴相对于光学组件106调整暗场照明器距离的机构228。在实施方式中，装置102包括被配置为捕捉与来自被暗场照明器询问的样本的散射的电磁能量相关联的一或多个显微图的传感器部件114。在实施方式中，装置102包括被配置为使用于分析的样本固定的台组件(stage assembly)。在实施方式中，暗场照明器108包括多个波导组件204和具有沿与光轴大体上平行的轴对齐的孔206的主体结构202。在实施方式中，光学组件106被配置为接收来自被暗场照明器108询问的样本的散射的电磁能量。在实施方式中，装置102包括被配置为在操作过程中接收样本室的样本台组件。在实施方式中，样本台组件被配置为沿x、y或z方向放置 包括一或多个对象的样本。在实施方式中，样本台组件包括被操作性地耦合到暗场模块104且被配置为基于平铺方案放置样本室的步进马达。
在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为将角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较并基于该比较对被暗场模块104询问的至少一个焦点容积内的对象进行分类的电路。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为检测(例如，评价、计算、评估、确定、计量、识别、测量、监测、量化、解析、感测等)与被暗场模块104询问的至少一个焦点容积内的对象相关联的光谱信息非线性多谐波响应能量。参见，例如美国专利公布No.2010/0222774(2010年9月2日公布)；其被通过参考并入本文。
在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为将光谱信息与对象形状信息进行比较并基于该比较识别所成像的对象的电路。在实施方式中，高光谱成像模块110包括将光谱信息及对象形状信息与维度信息(dimensionality information)进行比较以识别所成像的对象的电路。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为利用一或多个T检验方案、阈值聚类方案等识别所成像的对象的一或多个模块。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为利用形态信息、空间维度信息、亮度信息、由光谱维度信息导出的光谱特征信息、以及由角度尺寸而来的散射轮廓信息中的一或多者对对象进行分类的电路。
在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为利用聚类方案或学习方案中的至少一个识别辨识性重要对象的电路。例如，在实施方式中，高光谱成像模块110包括可操作来利用至少一个聚类方案将角度分辨和光谱分辨散射信息划分成一或多个信息子集的一或多个模块。在实施方式中，高光谱成像模块110包括可操作来利用至少一个学习方案将角度分辨和光谱分辨散射信息划分成一或多个信息子集 的一或多个模块。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为利用模糊C均值聚类方案、图论方案、层次聚类方案、K均值聚类方案、局部敏感哈希方案、高斯混合方案、基于模型的聚类方案、聚类加权建模方案、最大期望方案、主要成分分析方案、以及分区方案中的至少一个识别辨识性重要对象的电路。
在实施方式中，高光谱成像模块110被操作性地耦合到一或多个对象分类模块。例如，在实施方式中，高光谱成像模块110被操作性地耦合到一或多个线性代数、模糊逻辑、神经网络、或回归的对象分类模块。在实施方式中，高光谱成像模块110被操作性地耦合到一或多个简单阈值主要成分分析、线性判别分析、模糊c均值聚类、回归、以及最小二乘拟合的分类模块。参考图5，不同细菌可具有一或多个不同形状(例如球菌、螺旋体、杆状菌等)、不同排列(例如聚类、条带、聚集体等)、不同细胞膜结构(例如革兰氏阳性、革兰氏阴性等)，等等，这可被用于病原体种类的识别。在实施方式中，高光谱成像模块110被操作性地耦合到一或多个病原体种类分类模块。
在实施方式中，高光谱成像模块110被操作性地耦合到暗场模块104，且被配置为基于对象的一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为生成被暗场询问刺激询问的对象的空间分辨图像的电路。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为生成被暗场询问刺激询问的对象的一或多个空间分辨图像的电路。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为逐个像素地为被暗场询问刺激询问的对象生成波长相对照明角度的强度地图的电路。参考图4，在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为针对暗场图像354的每一个x-y像素生成四维的角度分辨多光谱信息(包括在二维空间中映射的强度(散射角度相对波长))的电路。在实施方式中，高光谱成像模块110包括被配置为生成与对象的一或多个显微图相关联的角度分辨和光谱分辨散射信息的虚拟表示。
参考图1-3，在实施方式中，系统100包括暗场模块104、光学组件106、暗场照明器108和高光谱成像模块110。在实施方式中，暗场模块104包括可操作来获取与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图的一或多个传感器。在实施方式中，暗场照明器108被配置为以相对于光学组件106的光轴的一或多个入射角将暗场询问刺激传递到至少一个焦点区域上。在实施方式中，高光谱成像模块110被配置为响应于被暗场询问刺激询问的对象的暗场检测生成角度分辨和光谱分辨散射信息。
在实施方式中，系统100、装置102、模块等以及本文所公开的其他设备在网络化环境中利用与一或多个远程计算设备(例如常用网络节点、网络计算机、网络节点、对等设备、个人计算机、路由器、服务器、平板计算机、平板等)的连接进行操作且通常包括上述元素中的许多或全部。在实施方式中，所述连接包括与局域网(LAN)、广域网(WAN)或其他网络的连接。在实施方式中，所述连接包括与一或多个企业范围计算机网络、内联网和互联网的连接。在实施方式中，系统100、装置102、模块等在包括一或多个云计算系统(例如私有云计算系统、公共云计算系统、混合云计算系统等)的云计算环境中进行操作。
在实施方式中，系统100包括对象分类模块402。在实施方式中，对象分类模块402被配置为将角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较，并基于该比较生成与成像于一或多个暗场显微图中的对象相关联的分类信息。例如，在实施方式中，对象分类模块402包括可操作来将角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较并基于该比较生成与成像于一或多个暗场显微图中的对象相关联的分类信息的电路。
在实施方式中，对象分类模块402可操作来将角度分辨和光谱分辨散射矩阵与角度分辨参考对象信息进行比较并基于该比较生成分类信息。在实施方式中，对象分类模块402可操作来将角度分辨和光 谱分辨散射矩阵与空间分辨分辨参考对象信息进行比较并基于该比较生成分类信息。在实施方式中，对象分类模块402可操作来基于该比较生成对象分类信息。在实施方式中，对象分类模块402可操作来基于所生成的主要成分信息对所成像的对象进行分类。在实施方式中，对象分类模块402可操作来基于主要成分信息生成对象识别信息。在实施方式中，对象分类模块402可操作来基于判别滤波器信息生成对象识别信息。在实施方式中，系统100包括具有可操作来激活对象识别模式、对象分类模式和对象表征模式中的至少一个的电路的对象分类模块402。
在实施方式中，系统100被配置用于对象(例如微粒、生物样本、细菌、细胞膜结构等)的自动识别、分类、分化等，利用诸如T检验或阈值检验等空间图像处理方法从场中识别重要对象。然后，针对散射特征对重要对象的切片(clip)进行分析。选择性识别可基于形态信息和散射信息二者使用判别滤波器。
在实施方式中，系统100包括被操作性地耦合到暗场照明器108的照明角度控制器，照明角度控制器可操作来调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角。在实施方式中，系统100包括被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制模块，孔径控制模块具有被配置为调整与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径的电路。在实施方式中，系统100包括被操作性地耦合到暗场模块104和孔径控制模块的照明采集分离控制模块，照明采集分离控制模块包括被配置为通过致动暗场模块104和孔径控制模块中的至少一者改变照明采集间距的电路，照明采集间距部分地通过由暗场照明器108传递的电磁能量以及采集区界定。
在实施方式中，系统100包括被操作性地耦合到光学组件106的暗场照明器108，暗场照明器108具有多个能量发射器。在实施方式中，多个能量发射器被配置为以相对于光学组件106的光轴的一或多 个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在实施方式中，系统100包括样本室，样本室被配置为接收包括一或多个对象的样本。
在实施方式中，系统100包括形成高光谱成像模块110的一部分的传感器部件114。在实施方式中，高光谱成像模块110被配置为调整由暗场照明器108传递的电磁能量的入射角。在实施方式中，高光谱成像模块110被配置为获取在不同视场的对象的至少一部分的一或多个角度分辨暗场图像。在实施方式中，高光谱成像模块110被配置为基于一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息。
在实施方式中，系统100包括具有可操作来将角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较的电路的对象分类模块402。在实施方式中，系统100包括具有可操作来基于该比较对对象进行分类的电路的对象分类模块402。
在实施方式中，对象分类模块402可操作来将角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个参考散射阵列图像进行比较。在实施方式中，对象分类模块402可操作来将角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个空间分辨参考对象图像进行比较。在实施方式中，对象分类模块402可操作来将角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个空间分辨参考对象图像进行比较。
参考图1，在实施方式中，高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为生成对象的四维角度分辨暗场图像的电路的一或多个模块。在实施方式中，高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为生成对象的空间分辨、角度相对波长相对强度的信息的电路的一或多个模块。在实施方式中，高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为针对多个像素生成角度相对波长相对强度的信息的电路的一或多个模块。
在实施方式中，暗场对象分类装置包括照明角度控制器。在实施方式中，照明角度控制器可操作来改变由暗场照明器108传递的电 磁能量的入射角。在实施方式中，暗场照明器108适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在实施方式中，暗场对象分类装置包括照明波长控制器。在实施方式中，角度控制器可操作来改变电磁能量的峰值发射波长、开脉冲持续时间、关脉冲持续时间、脉冲频率等。
在实施方式中，暗场对象分类装置包括被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制器，孔径控制器可操作来调整与来自被由暗场照明器108传递的电磁能量询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径。在实施方式中，暗场对象分类装置包括具有被配置为获取对象的一或多个角度分辨暗场图像的电路的高光谱图像控制器。在实施方式中，暗场对象分类装置包括具有被配置为基于一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路的高光谱图像控制器。在实施方式中，暗场对象分类装置包括具有被配置为基于比较生成对象分类信息的电路的高光谱图像控制器。
参考图3-7，在实施方式中，在操作过程中，系统100被配置为基于高光谱角度分辨散射(HARS)测量对样本中的对象进行分类。在实施方式中，系统100包括被配置为针对多个不同暗场孔径设置获取样本的相同视场的高光谱和多光谱暗场图像的电路。在实施方式中，不同暗场孔径允许对象的散射轮廓的角度分辨信息。在实施方式中，在操作过程中，系统100针对图像的多个空间像素获取光谱和角度分辨地图。例如，在实施方式中，在操作过程中，暗场照明器108以不同波长从若干不同角度对样本进行照明。在实施方式中，暗场模块104包括被配置为针对多个样本图像生成二维散射光谱的电路。
参考图6，在实施方式中，装置102包括被配置为询问对象352以及利用形态信息和散射信息二者对所询问的对象(例如微粒、生物样本、细菌、细胞膜结构等)进行识别、分类、分化等的一或多个模块。
参考图7，在实施方式中，系统100包括装置102，装置102具有被配置为获取对象352的一或多个暗场图像354的一或多个模块。在实施方式中，装置102包括被操作性地耦合到配置为通过诸如T检验方案、阈值检验方案等一或空间图像处理方案从视场内生成重要对象信息的电路的一或多个模块。在实施方式中，生成重要对象信息包括生成重要对象的一或多个切片。在实施方式中，装置102包括被操作性地耦合到配置为基于一或多个判别滤波器方案对对象352进行分类的电路的一或多个模块。在实施方式中，基于一或多个判别滤波器方案对对象352进行分类包括基于形态滤波器方案和散射滤波器方案对对象进行分类。在实施方式中，装置102包括被操作性地耦合到配置为基于来自重要对象信息的至少一个数据生成诊断的电路的一或多个模块。
参考图8，在实施方式中，制造品802包括承载用于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品802包括承载用于获取对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品802包括承载用于基于对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品802包括承载用于响应于角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对对象中的对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品802包括承载用于生成与对象的角度分辨和光谱分辨暗场图像相关联的至少一个数据的虚拟表示的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品802包括承载用于基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者来改变照明采集间距的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品802包括承载用于基于主要成分信息生成对象识别信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式 中，制造品802包括承载用于基于判别滤波器信息生成对象识别信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
参考图9，在实施方式中，制造品902包括承载用于在第一视场和第二视场中的每一个针对一或多个暗场孔径获取在第一视场和第二视场的生物对象的多个高光谱暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品902包括承载用于基于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
在实施方式中，制造品902包括承载用于基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品902包括承载用于基于在第二视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品902包括承载用于基于在第一视场或第二视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品902包括承载用于基于在第一视场或第二视场的多个高光谱暗场图像生成高光谱信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品902包括承载用于基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品902包括承载用于针对相对于参考位置实时登记生物对象生成登记信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
参考图10，在实施方式中，制造品1002包括承载用于针对处于检验中的至少一部分对象的暗场显微图的多个像素中的每一个生成角度分辨地图的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品1002包括承载用于基于多个角度分辨地图生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实 施方式中，制造品1002包括承载用于基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物样本进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
参考图11，在实施方式中，制造品1102包括承载用于针对至少第一视场和针对至少第一暗场孔径和第二暗场孔径获取高光谱暗场图像或多光谱暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质，第二暗场孔径不同于第一暗场孔径。在实施方式中，制造品1102包括承载用于基于对象的高光谱暗场图像或多光谱暗场图像与参考高光谱暗场信息或参考多光谱暗场信息的比较生成与处于检验中的对象相关联的分类信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
图12示出了用于对对象进行分类的方法1200的实施例。在1210，方法1200包括以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上。在1220，方法1200包括获取对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像。在1230，方法1200包括基于对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示。在1240，方法1200包括响应于角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对对象进行分类。在1250，方法1200包括响应于角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较生成对象分类的虚拟表示。在1260，方法1200包括生成对象的至少一个角度分辨和光谱分辨暗场图像的虚拟表示。在1270，方法1200包括基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者改变照明采集间距。在1280，方法1200包括在保持大体上固定的照明采集间距的同时改变照明角度或采集孔径尺寸中的一者。
图13示出了方法1300的实施例。在1310，方法1300包括在第一视场的第一视场中的每一个针对一或多个暗场孔径获取生物对象的多个高光谱暗场图像。在1320，方法1300包括基于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物对象进行 分类。在1330，方法1300包括基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。在1340，方法1300包括基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。在1350，方法1300包括基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成高光谱信息。在1360，方法1300包括基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类。在1370，方法1300包括在第二视场针对一或多个暗场孔径获取在第二视场的生物体的多个高光谱暗场图像。在1380，方法1300包括在第三视场针对一或多个暗场孔径获取在第三视场的生物体的多个高光谱暗场图像。在实施方式中，方法1300包括基于来自对象散射信息的至少一个数据生成诊断。
参考图14，在实施方式中，制造品1402包括承载用于在第一视场和第二视场中的每一个针对一或多个暗场孔径、针对至少第一视场和第二视场获取生物体的多个高光谱暗场图像的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品1402包括承载用于基于多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱暗场信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。在实施方式中，制造品1402包括承载用于基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
本申请的权利要求书、说明书、以及附图可用操作性/功能性语言描述即时技术中的一或多种，例如作为一组待由计算机执行的操作。在大多数情况下，这种操作性/功能性描述可以是具体配置的硬件(例如，因为一旦通用计算机被编程为根据来自程序软件的指令执行特定功能，它实际上就变成了专用计算机)。
重要的是，尽管本文所记载的操作性/功能性描述可由人类头脑理解，但它们不是脱离操作/功能的计算实现的这些操作/功能的抽象构思。反而，操作/功能代表的是用于大规模复杂的计算机器 (computational machine)或其他装置的规范。如下面所详细讨论的，操作性/功能性语言必须在其恰当的技术背景下进行解读，即，作为用于物理实现的具体规范。
本文所描述的逻辑操作/功能是由所述操作/功能具体规定的机器规范或其他物理机构的精髓，使得不然难以了解的机器规范可被人类头脑理解。该精髓亦使本领域技术人员能够跨越许多不同的具体供应商的硬件配置或平台适用该技术的操作性/功能性描述，而不受限于具体供应商的硬件配置或平台。
本技术说明书中的一些(例如，详细说明、附图、权利要求书等)可按照逻辑操作/功能进行阐述。如接下来的段落所更详细描述的，这些逻辑操作/功能不是抽象构思的表示，而是各种硬件元件的静态或序列化规范的代表。换句话说，除非上下文另有说明，否则逻辑操作/功能便是各种硬件元件的静态或序列化规范的代表。这是正确的，因为可用来实施以操作性/功能性格式阐述的技术公开内容的工具——高级编程语言(例如，C、java、visual basic，等等)形式的工具，或者超高速硬件描述语言(“VHDL”，其是使用文本来描述逻辑电路的语言)形式的工具——是各种硬件配置的静态或序列化规范的生成器。该事实有时被广义的术语“软件”模糊，但是，如接下来的阐释所显示，被称为“软件”的是有序体元件(ordered-matter elements)的大规模复杂的互链(interchaining)/规范的速记表达(shorthand)。术语“有序体元件”可指计算的物理部件，比如电子逻辑门、分子计算逻辑构件、量子计算机构等的组件。
举例来说，高级编程语言是具有来自高级编程语言实际规定的机器的顺序结构、状态、输入、输出等的细节的强抽象(例如多级抽象)的编程语言。参见，例如维基百科的High-level programming language,http://en.wikipedia.org/wiki/High-level_programming_language(自2012年6月5日，21:00GMT)。为了帮助人类理解，在许多情况下，高级编程语言与自然语言类似甚至与自然语言共享符号。参见， 例如维基百科的Natural language,http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_language(自2012年6月5日，21:00GMT)
已有争论称，因为高级编程语言使用强抽象(例如，它们可与自然语言类似或与自然语言共享符号)，所以它们是“纯粹智力构想”(例如，“软件”——计算机程序或计算机程序设计——在某种程度上是一种不可言喻的智力构想，因为其在高抽象级别上，能够在人类头脑中被构思和理解)。该论点已被用来将功能/操作形式的技术描写表征为某种“抽象构思”。事实上，在本技术领域(例如，信息和通信领域)中，这是不正确的。
高级编程语言使用强抽象来帮助人类理解，这一事实不应当被认为是对所表达的内容是一种抽象构思的指示。在实施方式中，如果高级编程语言是用于以功能/操作形式实施技术公开内容的工具，则可以理解，这种工具在任何重要语义意义上远不是抽象的、不明确的、“模糊的”、或“智力的”，反而是具体计算机器的接近不可思议地精确的顺序规范——该计算机器的部件通过随着时间推移(例如，时钟控制的时间)从通常更一般的计算机器激活/选择这种部件而逐步集结。该事实有时被高级编程语言和自然语言之间的表面上的相似性模糊。这些表面上的相似性还可造成对以下事实的掩饰：高级编程语言的实现最终通过创建/控制许多不同的计算机器来执行有价值的工作。
高级编程语言规定的该许多不同的计算机器是几乎难以想象地复杂。基本上，计算机器中所使用的硬件通常由被布置来形成逻辑门的某些类型的有序体(例如，传统的电子器件(例如晶体管)、脱氧核糖核酸(DNA)、量子器件、机械开关、光学装置、射流、气动装置、光学器件(例如，光学干涉仪)、分子，等等)组成。逻辑门通常是可被电气地、机械地、化学地、或以其他方式驱动以改变物理状态从而创建布尔逻辑的物理现实的物理器件。
逻辑门可被布置来形成逻辑电路，逻辑电路通常是可被电气地、机械地、化学地、或以其他方式驱动以创建某些逻辑功能的物理现实的物理器件。逻辑电路的类型包括诸如多路复用器、寄存器、算术逻辑单元(ALU)、计算机内存器等器件，其中每种类型均可被组合以形成其他类型的物理器件，比如中央处理单元(CPU)——其中最广为人知的是微处理器。现代微处理器在其众多的逻辑电路中往往会包含多于一亿个逻辑门(和往往多于十亿个晶体管)。参见，例如维基百科的Logic gates,http://en.wikipedia.org/wiki/Logic_gates(自2012年6月5日，21:03:00GMT)
形成微处理器的逻辑电路被布置来提供微架构，微架构可完成由该微处理器的定义指令集架构定义的指令。指令集架构是微处理器架构的与编程有关的部分，包括本地数据类型、指令、寄存器、寻址方式、内存体系架构、中断和异常处理、以及外部输入/输出。参见，例如维基百科的Computer architecture,http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_architecture(自2012年6月5日，21:03:00GMT)
指令集架构包括可被程序员用来使用/控制微处理器的机器语言的规范。由于机器语言指令是这样的以致它们可由微处理器直接执行，所以通常它们由成串的二进制数字或位组成。例如，典型的机器语言指令可以是多位长度(例如，32位、64位、或128位字符串是目前常见的)。典型的机器语言指令可采取“11110000101011110000111100111111”(32位指令)的形式。
此处重要的是，虽然该机器语言指令被写成二进制数字的序列，但在实际上，这些二进制数字规定了物理现实。例如，如果某些半导体被用于使布尔逻辑的运算成为物理现实，则机器语言指令中的表面上是数学位的“1”和“0”实际上构成了规定将具体电压施加给具体导线的速记表达。例如，在一些半导体技术中，机器语言指令中的二进制数“1”(例如逻辑“1”)规定了大约+5伏电压被施加给具体“导线” (例如印刷电路板上的金属迹线)而机器语言指令中的二进制数“0”(例如逻辑“0”)规定了大约-5伏电压被施加给具体“导线”。除了规定机器的配置的电压之外，这种机器语言指令还从更一般机器的数百万计的逻辑门中挑选出并激活具体的逻辑门群组。因此，机器语言指令程序(即使被写成成串的零和一)远非抽象的数学表达，其规定了许许多多被构造的物理机器或物理机器状态。
大多数人通常不能理解机器语言(例如，上述例子仅是一条指令，而一些个人计算机每秒执行多于二十亿条指令)。参见，例如维基百科的Instructions per second,http://en.wikipedia.org/wiki/Instructions_per_second(自2012年6月5日，21:04:00GMT)
因此，以机器语言编写的程序——其可以是数千万计的机器语言指令长度——是难以理解的。有鉴于此，早期的汇编语言被开发，其使用助记码指代机器语言指令，而不是直接使用机器语言指令的数值(例如，为了执行乘法运算，程序员编码了缩写词“mult”，“mult”代表MIPS机器代码中的二进制数“011000”)。虽然起初汇编语言对人类控制微处理器以执行工作是一个很大的帮助，但经过一段时间以后，需要人类完成的工作的复杂性超过了仅利用汇编语言控制微处理器的人类能力。
在这一点上，要注意的是，相同的任务需要被一次又一次地执行，而执行这些重复性任务所必需的机器语言是相同的。有鉴于此，编译器被创造。编译器是一种器件，其采用对人类而言比机器语言或汇编语言更容易理解的声明(比如“add 2+2and output the result”)，并将该人类可理解的声明翻译成复杂、繁琐且巨量的机器语言代码(例如，成百万的32位、64位、或128位长度的字符串)。因此，编译器将高级编程语言翻译成机器语言。
然后，上述这种经编译的机器语言被用作技术规范，从而构造和导致许多不同计算机器的互操作，使得对人类有用、有形和具体的 工作被完成。例如，如上所述，这种机器语言——高级语言的编译版本——作为挑选出硬件逻辑门、规定电压电平、电压转换时间等的技术规范，使得对人类有用的工作被硬件完成。
因此，由本领域技术人员来看，功能性/操作性技术描写远非抽象构思。更准确地说，当通过本领域可用工具(比如刚刚描述的这些)进行理解时，这种功能性/操作性技术描写反而被理解为硬件规范的人类可理解的表示，所述硬件规范的复杂性和具体性远远超过大多数任何一个人的理解力。据此，任何这种操作性/功能性技术描写可被理解为通过以下各项变成物理现实的运算：(a)一或多个互链的物理机，(b)被配置为创建代表顺序/组合逻辑的一或多个物理机的互链的逻辑门，(c)互链的有序体组成的创建代表逻辑的物理现实的逻辑门(例如，互链的电子器件(例如晶体管)、DNA、量子器件、机械开关、光学装置、射流、气动装置、分子，等等)，或(d)上述项的几乎任意组合。实际上，具有稳定的、可测量的和可变的状态的任何物理对象均可被用来基于上述技术描写构造机器。例如，查尔斯·巴贝奇便用木头构造了第一台计算机，该机通过转动手柄提供动力。
因此，功能性/操作性技术描写远不可被理解为抽象构思，而是可被认为是一或多个几乎难以想象地复杂的且时序化(time sequenced)的硬件实例的人类可理解的表示。功能性/操作性技术描写本身可能很适用于与自然语言共享一些字词、结构、短语等的高级计算语言(或者针对该事项的高级框图)，这一事实不能简单地被认为是对这种功能性/操作性技术描写是抽象构思或者仅仅是抽象构思的表达的指示。事实上，如本文所概述，在技术领域中，这根本是不正确的。当通过本领域技术人员可用的工具观察时，这种功能性/操作性技术描写被视为几乎难以想象的复杂事物的具体硬件配置。
如上所概述，使用功能性/操作性技术描写的原因至少有两个方面。第一，功能性/操作性技术描写的使用使得由互链硬件元件引起的近乎无限复杂的机器和机器操作能够以人类头脑可处理的方式(例 如，通过模仿自然语言和逻辑叙述流)被描述。第二，功能性/操作性技术描写的使用通过提供或多或少独立于任何具体供应商的硬件的描述帮助本领域技术人员理解所描述的主题。
功能性/操作性技术描写的使用帮助本领域技术人员理解所描述的主题，因为从上面的讨论显而易见，人们能够容易地(尽管不是很快)将本文档中所阐述的技术描写转录为数万亿计的一和零、数十亿计的单行汇编级机器代码、数百万计的逻辑门、数以千计的门阵列、或任意数量的中间级抽象物。但是，如果任何这种低层技术描写都可代替本技术描述，则本领域技术人员在实施本公开时会遇到过度的困难，因为这种低层技术描写很可能会增加复杂度却没有对应的益处(例如，通过利用一或多个供应商指定硬件的规约来描述主题)。因此，功能性/操作性技术描写的使用通过将技术描写与任何供应商指定硬件的规约分开来帮助本领域技术人员。
鉴于上述，本技术描述中所阐述的逻辑操作/功能是各种有序体元件的静态或序列化规范的代表，以便这种规范可被人类头脑理解并可适用于创建许多不同的硬件配置。本文所公开的逻辑操作/功能应当被这样对待，且不应当被轻视地表征为仅仅是抽象构思，因为它们所代表的规范以本领域技术人员能容易理解的方式呈现且以独立于具体供应商的硬件实例的方式适用。
本文所描述的设备或工艺的至少一部分可被集成到信息处理系统中。信息处理系统一般包括下列项中的一或多项：系统单元壳体、视频显示设备、诸如易失性或非易失性存储器之类的存储器、诸如微处理器或数字信号处理器之类的处理器、诸如操作系统之类的计算实体、驱动器、图形用户界面、以及应用程序、一或多个交互设备(例如触摸板、触摸屏、天线等)、或者包括反馈回路和控制马达(例如用于检测位置或速率的反馈、用于移动或调整部件或数量的控制马达)的控制系统。信息处理系统可利用诸如那些通常在数据计算/通信或网络计算/通信系统中找得到的合适的市售部件来实现。
本领域技术人员应当认识到，本领域技术的状态已发展到系统方面的硬件实现和软件实现之间几乎没有区别的地步；使用硬件或者软件通常是(但不总是，因为在某些环境中，硬件和软件之间的选择会变得重要)代表成本与效率的折衷的设计选择。本领域技术人员应当理解，存在能够实现本文所描述的工艺或系统或其他技术的各种载具(vehicle)(在一或多个机器或制造品中，例如硬件、软件、固件等)，且优选的载具可视部署所述工艺、系统、其他技术等的环境而变化。例如，如果实施人确定速度和准确性是最重要的，则实施人可选择主要为硬件或固件的载具；作为选择，如果灵活性是最重要的，则实施人可选择在一或多个机器或制造品中实施的主要为软件的实现方式；或者，作为另一种选择，在一或多个机器或制造品中，实施人可选择硬件、软件、固件等的某种组合。因此，存在着若干种能够实现本文所描述的工艺、设备、其他技术等的可行载具，其中没有一种载具固有地优于其他载具，因为将被使用的任何载具是取决于部署该载具的背景和实施人的具体关注点(例如，速度、灵活性、或可预测性)的选择，而其中任何一种因素都可能发生变化。在实施方式中，在一或多个机器或制造品中，实现方案的光学方面通常会采用光学导向的硬件、软件、固件等。
本文所描述的主题有时阐述了包含在不同的其他部件内或者与不同的其他部件相连接的不同部件。应当理解，这样描绘的架构仅仅是示例，且事实上可以实施实现相同功能的许多其他架构。在概念性意义上，实现相同功能的任何部件设置都被有效地“关联”，使得期望的功能得以实现。因此，在本文中结合来实现特定功能的任意两个部件可被视为彼此“关联”以使期望的功能得以实现，而不论架构或中间部件如何。同样，这样关联的任意两个部件也可被视为彼此“操作性地连接”或“操作性地耦合”以实现期望的功能，且能够这样关联的任意两个部件亦可被视为彼此“能够操作性地耦合”以实现期望的功能。能够操作性地耦合的具体实例包括但不限于在物理上可配对、在物理上相 互作用的部件，可无线交互、无线相互作用的部件，在逻辑上相互作用、在逻辑上可交互的部件，等等。
在实施方式中，一或多个部件在本文中可被称为“配置为”、“可配置为”、“可操作/操作来”、“适于/可适于”、“能够”、“可符合/符合于”等。除非上下文另有要求，否则这些术语(例如“配置为”)一般可包括活动状态的部件、或非活动状态的部件、或待命状态的部件。
上述详细描述已经通过使用方框图、流程图、或者实施例阐述了设备或方法的各种实施方式。在这些方框图、流程图、或者实施例包含一或多个功能或操作的范围内，读者应当理解这些方框图、流程图、或者实施例内的每个功能或操作可以通过一或多个机器或制造品中的范围广泛的硬件、软件、固件、或者事实上它们的任意组合单独地或共同地实施。进一步地，在方框图中使用“开始”、“结束”、或者“停止”块无意于指示对图中任何功能的开始或结束的限制。这些流程图或方框图可被并入其他流程图或方框图中，其中附加功能在本申请的图形中所示的功能之前或之后被执行。在实施方式中，本文所描述的主题的若干部分通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或者其他集成形式实现。但是，本文所公开的实施方式的一些方面(全部或部分)可在集成电路中等效实施作为在一或更多计算机上运行的一或多个计算机程序(例如，作为在一或多个计算机系统上运行的一或多个程序)、作为在一或多个处理器上运行的一或多个程序(例如，作为在一或多个微处理器上运行的一或多个程序)、作为固件、或作为它们的几乎任意组合，且鉴于本公开，设计电路或为软件和或固件编写代码完全在本领域技术人员的能力范围内。此外，本文所描述的主题的机理能够作为各种形式的程序产品分发，且适用本文所描述的主题的说明性实施方式与用于实际执行分发的信号承载介质的特定类型无关。信号承载介质的非限制性实例包括以下各项：可记录型介质，比如软盘、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，比如数字或模拟通信介质(例如光纤电缆、波导、有线通 信链路、无线通信链路(例如发送器、接收器、发送逻辑、接收逻辑等)，等等)。
虽然已经示出并说明了本文所描述的主题的特定方面，但显然，对读者而言，基于本文的教导，能够在不背离本文所描述的主题及其更宽泛的方面的情况下做出改变和修改，因此，所附的权利要求将在本文所描述的主题的真实精神和范围内的所有这样的改变和修改包括在其范围内。一般而言，本文尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”，术语“具有”应当被解释为“具有至少”，术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”，等等)。进一步地，如果意图表达所引介权利要求表述对象(recitation)的具体数量，则这种意图会明确表述在权利要求中，并且在不存在这种表述时，便没有这样的意图。例如，为了帮助理解，接下来所附的权利要求可包含引介短语“至少一个”和“一或多个”的使用以引介权利要求表述对象。但是，这类短语的使用不应当被解释为暗示通过不定冠词“一”或“一个”引介的权利要求表述对象将含有这种所引介权利要求表述对象的任何特定权利要求限制为只包含一个这种表述对象的权利要求，即使在同一权利要求包括引介短语“一或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”等不定冠词时亦如此(例如，“一”和/或“一个”通常应当被解释为是指“至少一个”或“一或多个”)；对于用于引介权利要求表述对象的定冠词的使用而言亦同样如此。此外，即使明确表述了所引介权利要求表述对象的具体数量，这种表述通常也应当被解释为意指至少是所表述的数量(例如，单单表述“两个表述对象”而没有其他修饰语，通常意指至少两个表述对象或者两或更多个表述对象)。此外，在使用与“A、B和C等中的至少一个”类似的惯用语的那些情况下，一般而言，这种结构意指惯用意义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”可包括但不限于只有A的系统、只有B的系统、只有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统、和/或同时具有A、B和C的系统，等等)。在使 用与“A、B或C等中的至少一个”类似的惯用语的那些情况下，一般而言，这种结构意指惯用意义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”可包括但不限于只有A的系统、只有B的系统、只有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统、和/或同时具有A、B和C的系统，等等)。通常，提供两或更多可替代项的选言词或短语，无论在说明书、权利要求书、或者附图中，都应当被理解为考虑包括其中一项、任一项、或两项的可能性，除非上下文另有说明。例如，短语“A或B”将通常理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
对于所附的权利要求，在其中表述的操作一般可按任何顺序执行。另外，虽然各种操作流程是按顺序给出的，但应当理解，各种操作可按与所阐述的这些顺序不同的顺序来执行，或者可同时执行。这些替代顺序的例子可包括重叠、交错、中断、重新排序、增量、预备、补充、同时、反向、或其他变体顺序，除非上下文另有说明。此外，诸如“响应于”、“与……有关”、或其他过去时态的形容词一般无意排除这种变体，除非上下文另有说明。
下面编号的句子阐述了本文所述的主题的多个方面：
1.在一些实施方式中，高光谱成像系统包括：暗场模块，暗场模块包括光学组件和能操作来以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将暗场询问刺激传递到至少一个焦点区域上的暗场照明器，暗场模块具有包括一或多个传感器、能操作来获取与来自被暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量相关联的一或多个暗场显微图的电路；以及高光谱成像模块，高光谱成像模块被操作性地耦合到暗场模块且具有被配置为基于对象的一或多个暗场显微图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路。
2.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式进一步包括：对象分类模块，对象分类模块具有能操作来将角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨 和光谱分辨高光谱信息进行比较并基于该比较生成与成像于一或多个暗场显微图中的对象相关联的分类信息的电路。
3.段落2的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与角度分辨参考对象信息进行比较并基于该比较生成分类信息。
4.段落2的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与空间分辨参考对象信息进行比较并基于该比较生成分类信息。
5.段落2的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来基于该比较生成对象分类信息。
6.段落2的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来生成主要成分信息。
7.段落2的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来基于主要成分信息生成对象识别信息。
8.段落2的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来基于判别滤波器信息生成对象识别信息。
9.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式进一步包括：对象分类模块，对象分类模块具有能操作来激活对象识别模式、对象分类模式和对象表征模式中的至少一个的电路。
10.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述高光谱成像模块包括被配置为生成被所述暗场询问刺激询问的对象的空间分辨图像的电路。
11.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述高光谱成像模块包括被配置为生成被所述暗场询问刺激询问的对象的一或多个空间分辨图像的电路。
12.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式包括，其中所述高光谱成像模块包括被配置为为被所述暗场询问刺激询问的对象生成波长相对照明角度的强度地图的电路。
13.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式进一步包括：被操作性地耦合到所述暗场照明器的照明角度控制器，所述照明角度控制器能操作来调整由所述暗场照明器传递的电磁能量的入射角。
14.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式进一步包括：被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制模块，所述孔径控制模块具有被配置为调整与来自被所述暗场询问刺激询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径的电路。
15.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式进一步包括：被操作性地耦合到暗场模块和孔径控制模块的照明采集分离控制模块，所述照明采集分离控制模块包括被配置为通过致动所述暗场模块和孔径控制模块中的至少一者改变照明采集间距的电路，所述照明采集间距部分地通过由所述暗场照明器传递的电磁能量以及采集区界定。
16.段落1的高光谱成像系统的一些实施方式进一步包括：样本室，样本室被配置为接收包括一或多个对象的样本。
17.在一些实施方式中，高光谱成像装置包括：被操作性地耦合到光学组件的暗场照明器，所述暗场照明器具有被配置为以相对于所述光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的多个能量发射器；以及被操作性地耦合到所述暗场照明器的高光谱图像传感器，所述高光谱图像传感器具有被配置为调整由所述暗场照明器传递的电磁能量的入射角、获取在不同视场的对象的至少一部分的一或多个角度分辨暗场图像以及基于所述一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息的电路。
18.段落17的高光谱成像装置的一些实施方式进一步包括：对象分类模块，对象分类模块具有能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较并基于该比较对对象进行分类的电路。
19.段落18的高光谱成像装置的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个参考散射阵列图像进行比较。
20.段落18的高光谱成像装置的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个空间分辨参考对象图像进行比较。
21.段落18的高光谱成像装置的一些实施方式包括，其中所述对象分类模块能操作来将所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与一或多个空间分辨参考对象图像进行比较。
22.段落17的高光谱成像装置的一些实施方式包括，其中所述高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为生成所述对象的四维角度分辨暗场图像的电路的一或多个模块。
23.段落17的高光谱成像装置的一些实施方式包括，其中所述高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为生成所述对象的空间分辨、角度相对波长相对强度的信息的电路的一或多个模块。
24.段落17的高光谱成像装置的一些实施方式包括，其中所述高光谱图像传感器被操作性地耦合到具有被配置为针对多个像素生成角度相对波长相对强度的信息的电路的一或多个模块。
25.在一些实施方式中，用于对对象进行分类的方法包括：以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上；以及基于所述对象的所述一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示。
26.段落25的方法的一些实施方式进一步包括：响应于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对对象进行分类。
27.段落25的方法的一些实施方式进一步包括：响应于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较生成对象分类的虚拟表示。
28.段落25的方法的一些实施方式进一步包括：生成所述对象的至少一个角度分辨和光谱分辨暗场图像的虚拟表示。
29.段落25的方法的一些实施方式进一步包括：基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者来改变照明采集间距。
30.段落25的方法的一些实施方式进一步包括：在保持大体上固定的照明采集间距的同时改变所述照明角度或所述采集孔径尺寸中的一者。
31.在一些实施方式中，制造品包括：承载用于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的一或多个指令；用于获取所述对象的一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像的一或多个指令；用于基于所述对象的所述一或多个角度分辨和光谱分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示的一或多个指令；以及用于响应于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息表示与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对所述对象中的对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
32.段落31的制造品的一些实施方式进一步包括：用于生成与所述对象的角度分辨和光谱分辨暗场图像相关联的至少一个数据的虚拟表示的一或多个指令。
33.段落31的制造品的一些实施方式进一步包括：用于基于检测到的对比度差通过改变照明入射角或采集孔径尺寸中的至少一者改变照明采集间距的一或多个指令。
34.段落31的制造品的一些实施方式进一步包括：用于基于主要成分信息生成对象识别信息的一或多个指令。
35.段落31的制造品的一些实施方式进一步包括：用于基于判别滤波器信息生成对象识别信息的一或多个指令。
36.在一些实施方式中，暗场对象分类装置包括：能操作来调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角的照明角度控制器，所述暗场照明器适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上；被操作性地耦合到孔径装置的孔径控制器，所述孔径控制器能操作来调整与来自被由所述暗场照明器传递的电磁能量询问的所述对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径；以及高光谱图像控制器，所述高光谱图像控制器具有被配置为获取所述对象的一或多个角度分辨暗场图像、基于所述一或多个角度分辨暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵和基于比较生成对象分类信息的电路。
37.高光谱图像分类系统的一些实施方式包括：可操作来以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的暗场照明器；以及被操作性地耦合到暗场照明器且具有传感器和配置为调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角、调整与采集区相关联的可控的有效数值孔径、获取针对图像的多个像素的光谱分辨和角度分辨地图、以及基于针对图像的多个像素的所述光谱分辨和角度分辨地图生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路的高光谱成像模块。
38.段落37的高光谱图像分类系统的一些实施方式进一步包括：能操作来将所述角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较以及基于该比较对对象中的对象进行分类的对象分类模块。
39.在一些实施方式中，段落38的高光谱图像分类系统包括，其中对象分类模块包括可操作来响应于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较生成对象形态信息的电路
40.在一些实施方式中，段落37的高光谱图像分类系统进一步包括：被操作性地耦合到对象分类且被配置为在虚拟显示器上生成对象和对象分类的虚拟表示的虚拟对象生成器。
41.在一些实施方式中，段落37的高光谱图像分类系统进一步包括：被操作性地耦合到高光谱成像模块且被配置为在虚拟显示器上生成与角度分辨和光谱分辨散射矩阵相关联的至少一个数据的虚拟对象生成器。
42.在一些实施方式中，段落37的高光谱图像分类系统进一步包括：被操作性地耦合到高光谱成像模块的对象跟踪模块，对象跟踪模块包括被配置为跟踪在至少一个焦点区域中的对象、以及基于由对象跟踪模块产生的跟踪信息调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角或与采集区相关联的可控有效数据孔径的一或多个传感器。
43.高光谱成像系统的一些实施方式包括：具有可操作来获取在一或多个视场的角度分辨高光谱暗场显微图的电路的高光谱检测模块；以及具有可操作来基于所获角度分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息的比较对指示一或多个所成像对象的角度分辨高光谱暗场显微图中的成组的像素进行分类的电路的对象分类模块。
44.在一些实施方式中，段落43的高光谱图像分类系统包括，其中所述对象分类模块包括可操作来基于该比较生成对象形态信息的电路。
45.在一些实施方式中，段落43的高光谱图像分类系统包括，其中所述对象分类模块包括可操作来基于该比较生成对象尺寸信息的电路。
46.在一些实施方式中，段落43的高光谱图像分类系统包括，其中所述对象分类模块包括可操作来基于该比较生成对象形状信息的电路。
47.在一些实施方式中，段落43的高光谱图像分类系统包括，其中所述对象分类模块包括可操作来针对至少一个对象生成散射阵列的电路。
48.在一些实施方式中，段落43的高光谱图像分类系统进一步包括：限定至少一个孔的主体结构；适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将 电磁能量聚焦到所述至少一个孔内的对象上的多个询问器；以及被配置为捕捉来自被暗场照明器询问的对象的散射的电磁能量的多个传感器。
49.高光谱成像装置的一些实施方式包括：光学组件；可操作来以相对于所述光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到至少一个焦点区域上的多角度暗场照明器；具有可操作来调整与来自被由暗场照明器传递的电磁能量询问的对象的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径的电路的采集孔径模块；被操作性地耦合到多角度暗场照明器和采集孔径模块的高光谱成像模块，该高光谱成像模块具有被配置为调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角或与采集区相关联的有效数值孔径中的至少一者、获取至少在第一视场的对象的多个高光谱暗场图像、以及基于多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的电路。
50.在一些实施方式中，段落49的高光谱成像装置进一步包括被配置为将角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨高光谱信息进行比较以及基于该比较对对象进行分类的电路。
51.在一些实施方式中，段落49的高光谱成像装置包括，其中所述多角度暗场照明器被操作性地耦合到多个询问器，每一个询问器包括波导组件，波导组件包括被配置为与至少一个电磁能量发射器耦合的一或多个电磁能量波导，所述多个询问器适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量选择性地聚焦到至少一个焦点区域上
52.在一些实施方式中，段落49的高光谱成像装置进一步包括：被操作性地耦合到多角度暗场照明器以及采集孔径模块的照明采集分离模块，照明采集分离模块包括被配置为调整通过由所述多角度暗场照明器传递的电磁能量限定的分离区和样本散射采集区的电路。
53.在一些实施方式中，段落49的高光谱成像装置包括，其中采集孔径模块包括与采集孔径装置相关联的电子孔径，采集孔径模块被配置为基于目标对比度差致动所述电子孔径。
54.对象分类装置的一些实施方式包括：包括被配置为跟踪暗场成像仪的视场中的对象的电路的对象跟踪模块；被操作性地耦合到对象跟踪模块且被配置为以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将暗场询问刺激传递到暗场成像仪的视场中的至少一个焦点区域上的多角度暗场照明器；以及包括被配置为利用与对象的角度分辨和光谱分辨散射矩阵相关联的至少一个数据识别暗场成像仪的视场内的对象的性质的电路的对象识别模块。
55.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置包括，其中对象跟踪模块被操作性地耦合到配置为检测暗场成像仪的视场中的对象并针对对象相对于视场的实时登记生成登记信息的一或多个传感器。
56.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置包括，其中对象跟踪模块被操作性地耦合到配置为检测暗场成像仪的视场中的对象并针对对象相对于目标参考区域的实时登记生成登记信息的一或多个传感器。
57.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置包括，其中对象跟踪模块被操作性地耦合到配置为检测暗场成像仪的视场中的对象并针对对象相对于目标参考区域的实时登记生成跟踪信息的一或多个传感器。
58.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置包括，其中对象跟踪模块被操作性地耦合到多角度暗场照明器和将视场内的对象成像并实时跟踪视场内的对象的一或多个跟踪传感器，所述对象跟踪模块被配置为响应于来自对象跟踪模块的指示视场内的对象的位置的改变的输入改变与暗场询问刺激的传递相关联的入射角。
59.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置进一步包括：包括被配置为调整由暗场照明器传递的电磁能量的入射角的电路的照明角度模块.
60.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置包括，其中多角度暗场照明器适于以相对于光学组件的光轴的一或多个入射角将电磁能量聚焦到样本的至少一个焦点区域上。
61.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置进一步包括：孔径装置；以及被操作性地耦合到所述孔径装置的孔径控制模块，孔径控制模块包括被配置为调整与来自被由暗场照明器传递的电磁能量询问的样本的散射的电磁能量的采集区相关联的有效数值孔径的电路。
62.在一些实施方式中，段落54的对象分类装置进一步包括：包括被配置为改变照明采集间距的电路的照明采集分离控制模块，照明采集间距部分地通过由多角度暗场照明器传递的电磁能量以及采集区界定。
63.制造品的一些实施方式包括：承载用于在第一视场和第二视场中的每一个针对一或多个暗场孔径获取在第一视场和第二视场的生物对象的多个高光谱暗场图像的一或多个指令；以及用于基于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对所述生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
64.在一些实施方式中，段落63的制造品进一步包括：用于基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令。
65.在一些实施方式中，段落63的制造品进一步包括：用于基于在第二视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令。
66.在一些实施方式中，段落63的制造品进一步包括：用于基于在第一视场或第二视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵的一或多个指令。
67.在一些实施方式中，段落63的制造品进一步包括：用于基于在第一视场或第二视场的多个高光谱暗场图像生成高光谱信息的一或多个指令；以及用于基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨与光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令。
68.在一些实施方式中，段落63的制造品进一步包括：用于针对相对于参考位置实时登记生物对象生成登记信息的一或多个指令
69.一种方法的一些实施方式包括：在第一视场的第一视场中的每一个针对一或多个暗场孔径获取生物对象的多个高光谱暗场图像；以及基于角度分辨和光谱分辨散射矩阵与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物对象进行分类。
70.段落69的方法的一些实施方式进一步包括：基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。
71.段落69的方法的一些实施方式进一步包括：基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨散射矩阵。
72.段落69的方法的一些实施方式进一步包括：基于在第一视场的多个高光谱暗场图像生成高光谱信息；以及基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨与光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类。
73.段落69的方法的一些实施方式进一步包括：在第二视场针对一或多个暗场孔径获取在第二视场的生物体的多个高光谱暗场图像。
74.段落69的方法的一些实施方式进一步包括：在第三视场针对一或多个暗场孔径获取在第三视场的生物体的多个高光谱暗场图像。
75.在一些实施方式中，对象分类装置包括：具有被配置为修改至少一个显微图的像素数以及生成至少第一经修改显微图的电路的分辨率修改模块；具有可操作来针对成像于所述第一经修改显微图中的对象中的至少一个隔离散射阵列的电路的散射滤波器模块；具有可操作来分析所隔离散射阵列的主要成分、以及基于一或多个线性判别滤波器对成像于所述第一经修改显微图中的对象中的至少一个进行分类的电路的对象识别模块。
76.在一些实施方式中，段落75的对象分类装置进一步包括：具有可操作来基于至少一个形态特征识别指示成像于至少一个显微图中的一或多个对象的第一经修改显微图中的成组的像素的电路的形态滤波器模块。
77.在一些实施方式中，段落75的对象分类装置进一步包括：包括被配置为将电磁能量刺激引导到至少一个焦点区域上的电路的询问刺激模块；以及包括被配置为获取来自以一或多个入射角被询问刺激电路询问的对象的散射的电磁能量的电路的检测模块。
78.一种制造品的一些实施方式包括：承载用于在第一视场和第二视场中的每一个针对一或多个暗场孔径、针对至少第一视场和第二视场获取生物体的多个高光谱暗场图像的一或多个指令；用于基于所述多个高光谱暗场图像生成角度分辨和光谱分辨高光谱暗场信息的一或多个指令；以及用于基于所述角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨暗场信息的比较对生物对象进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
79.制造品的一些实施方式包括：承载用于针对至少一部分处于检验中的对象的暗场显微图的多个像素中的每一个生成角度分辨地图的一或多个指令；用于基于多个角度分辨地图生成角度分辨和光谱分辨高光谱信息的一或多个指令；以及用于基于角度分辨和光谱分辨高光谱信息与参考角度分辨和光谱分辨信息的比较对生物样本进行分类的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
80.制造品的一些实施方式包括：承载用于针对至少第一视场和针对至少第一暗场孔径和第二暗场孔径获取高光谱暗场图像或多光谱暗场图像的一或多个指令，第二暗场孔径不同于第一暗场孔径；以及用于基于对象的高光谱暗场图像或多光谱暗场图像与参考高光谱暗场信息或参考多光谱暗场信息的比较生成与处于检验中的对象相关联的分类信息的一或多个指令的非暂时性信号承载介质。
虽然已在本文中公开了多个方面以及实施方式，但其他方面和实施方式是可预期的。本文所公开的各个方面和实施方式是出于说明的目的且无意进行限制，真正的范围和精神由接下来的权利要求表明。