三維成像制造技術

一種提供圖像數據的方法，所述圖像數據用于構造三維目標對象的區域的圖像，該方法包括提供來自輻射源的、指向目標對象的入射輻射，檢測由所述目標對象散射的輻射的強度，以及確定所述目標對象內相應多個切片中的每個切片的圖像數據，各自表示所述目標對象內相應深度處目標對象的一個或多個特征，其中通過迭代過程基于檢測的輻射的強度來確定所述圖像數據，其中逐步地更新多個切片中的每個切片的圖像數據的運行估計。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于提供圖像數據的方法和裝置，從所述圖像數據可生成目標對象的圖像。尤其是，雖然不是排他的，本專利技術的實施例涉及用于獲得圖像數據的方法和裝置，從所述圖像數據可生成目標對象的三維圖像。
技術介紹
就所有目的而言，通過引用結合在此的本申請人的專利W02005/106531公開了一種用于提供圖像數據的方法，可用于基于若干衍射圖案的測量的強度來構造對象的圖像。這種方法被稱為重疊關聯迭代引擎(PIE)。在PIE中，迭代相位恢復算法被用于確定波場通過對象時或被對象反射時由該對象引起的對波場的吸收和相變的估計。此方法使用多個衍射圖案中的冗余來確定所述估計。就所有目的而言，通過引用結合在此的本申請人的專利W02010/064051公開了一種增強的PIE (ePIE)方法，其中沒有必要知道或估計探測函數。取而代之，公開了這樣一個過程，其中使用被利用來確定與目標對象相關聯的目標函數的運行估計的探測函數的運行估計，逐步地迭代計算探測函數。通過引用結合在此的本申請人的專利W02008/142360公開了一種三維成像方法。在該方法中，在照明光源下游多個平面處確定照明的復波場。通常，這些平面橫切對象。使用每個平面上的照明的知識，可執行如在W02005/106531或W02010/064051中公開的迭代過程，以構建在該平面處的對象的估計，由此可產生在該平面處的對象的圖像。通過為多個平面中的每個平面重復該迭代過程，可獲得對象的三維圖像。然而，已經注意到 了一些問題，因為與毗鄰感興趣平面的平面(例如感興趣平面前面(上游)或后面(下游)的平面)相關的菲涅耳型條紋，使得用W02008/142360的方法產生的圖像復雜化。而且，該方法沒有考慮多重散射效應。也就是說，它沒有考慮當照明傳播通過對象時對象對于照明的影響，例如由于來自照明先前穿越的對象的上游層的散射導致的。本專利技術實施例的目的是至少減輕現有技術的一個或多個問題。附圖說明現在，僅作為示例的方式，參考附圖描述本專利技術的實施例，其中: 圖1示出了根據本專利技術實施例的裝置； 圖2示出了根據本專利技術實施例的第一種方法； 圖3示出了根據本專利技術實施例的與圖2的方法相關聯的裝置； 圖4示出了根據本專利技術實施例的第二種方法； 圖5示出了根據本專利技術實施例的與圖4的方法相關聯的裝置； 圖6示出了根據本專利技術另一個實施例的裝置； 圖7示出了根據本專利技術其他實施例的裝置； 圖8說明了根據本專利技術實施例確定成多個取向的對象的圖像數據；以及圖9進一步說明了根據本專利技術實施例確定成多個取向的對象的圖像數據。具體實施例方式在本專利技術的一些實施例中，在多個切片處確定照明波場。在每個切片處確定對象的估計。確定來自每個切片的出射波，作為照明與對象在該切片處相互作用的結果。出射波傳播到求和平面，該求和平面可以是也可以不是在其所在之處確定對象的估計的平面，其中確定合成波作為來自傳播到該平面的或者在該平面(其中總和場也是在其之處確定出射波的平面)處確定的多個波場的貢獻的結果。合成波傳播到檢測器的平面，在那里確定衍射圖案的估計。在反向傳播到在其之處將要確定對象的估計的每個切片之前，基于由檢測器測量的衍射圖案，校正估計的衍射圖案。基于反向傳播的波，更新對象的估計。迭代地執行該方法，其中用每次迭代逐步地更新對象的多個估計。換句話說，在該方法的每次迭代過程中，連續地更新多個估計。有利地，這允許要考慮的各種平面之間的相互作用。在其他實施例中，在第一切片處確定照明波場，在該第一切片處將要確定對象的估計。確定來自該切片的出射波，并且該出射波傳播到在其之處將要確定對象的估計的另一切片。換句話說，來自先前切片的傳播的出射波被用作后續切片處的照明波場。可從后續切片確定出射波，并且對所有期望的感興趣切片重復該過程。在最后切片處，出射波被傳播到檢測器的平面。在檢測器平面處記錄的數據被用來調節在檢測器處計算的波的模數之后，該波被反向傳播到對象的最后切片或出口。以這樣的一種方式，即通過對象向回追蹤涉及多重散射的順序傳播，基于反向傳播的波，更新對象的估計和在對象內傳播的波。 圖1說明了根據本專利技術實施例的裝置100。裝置100適于提供對象30的三維圖像數據，雖然不是排他的，其可用于產生對象的至少區域的三維圖像數據。關于三維圖像數據，它意味著涉及對象30的多個切片的圖像數據，如切片31、32，它們橫切對象30。雖然示出了兩個切片31、32，可以設想圖像數據可涉及兩個以上的切片。尤其是，切片沿光軸50的方向可被隔開。雖然切片31、32示出為平面，應理解，所述切片并不一定需要是平面，即是平坦的。切片31、32可以是其他形狀，如彎曲的。雖然在圖1中未示出，輻射源是輻射10的源，其落在聚焦裝置20上，例如一個或多個透鏡，使其照射目標對象30的區域。這樣的照明不需要通過透鏡形成，但可以通過任何種類的光學裝置、光闌或源產生，只要所得到的撞擊在對象上的波基本是局限化的并且在它里面具有入射光束的角度分布，但可能是任意的角度。要理解的是，術語輻射應被廣義地解釋。術語輻射包括各種波前。輻射包括來自輻射源的能量。這將包括電磁輻射，所述電磁輻射包含X-射線、發射的例如電子的粒子。其他類型的輻射包括聲輻射，例如聲波。這種輻射可以由波前函數 dy)表示。如本領域普通技術人員將理解的那樣，這種波函數包括實部和虛部。這可以用波函數的模數和相位來表示。W(U》是的復共軛，并且+!Wx.yWrky)=ItMn)丨2，其中是強度，其對于波函數是可以測量的。聚焦裝置或透鏡20形成探測函數P(XJ),其被布置成選擇目標對象30的區域用于調查。y)是在諸如切片31的平面上計算的該波場的復穩定值。可以為多個切片31、32中的每個切片計算出相應的探測函數。因此，入射輻射10落在目標對象30的上游側，并且在透射時被目標對象30散射。目標對象30對入射輻射可以是至少部分透明的。目標對象30可能會或可能不會具有一些重復的結構。另外，目標對象30可以是全部或部分反射的，在這種情況下，基于反射的輻射測量散射圖案。在輻射與對象30相互作用之后，因此形成出射波#(U),這可以近似為一系列的透射率函數，如將要解釋的那樣。在本專利技術的實施例中，利用許多二維復透射率函數 Λ χ,ν ，其中每一個對應于沿光軸50的不同距離&處的對象內的切片，如圖1中的例子31和32所示。在將對象30近似為兩個切片的情況下，則將會理解，第一切片31具有相關聯的傳遞函數其與Z方向上的、在例如與對象30的前表面重合的平面33與平面34(例如在ζ方向上通過IYx, ri的半途)之間的光學勢1+.'江-1的積分相關。將會理解，在不平坦的表面之間，如曲面之間，也可以確定該積分。第二切片32具有相關聯的傳遞函數，其類似地與Dx.,=的在ζ方向上的、從例如平面34至例如與對象30的后(下游)表面重合的平面35的積分相關。將會理解，在將對象30近似為一個系列的切片31、32時，這樣的切片31、32的位置以及在其上進行積分的ζ的范圍可以任意選擇。可以假設，具有形成的O,iXll,每個這樣的二維傳遞函數模擬在其前表面33、34上改變入射波的模數和相位的效果，比如說以便通過簡單的乘法給出在其后表面34、35 處的出射波使得=出射波函數本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：約翰·馬瑞斯·羅登伯格，安德魯·梅登，馬丁·漢弗萊，
申請(專利權)人：相位聚焦有限公司，
類型：
國別省市：