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显微镜系统与显微镜系统的操作方法

阅读：869发布：2020-05-11

专利汇可以提供显微镜系统与显微镜系统的操作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种显微镜系统，包含具有至少一个显微镜传感器 (20，30)的显微镜(10)。每个显微镜传感器(20，30)分别包含：一个用于记录样本信号的测量装置(22，32)；一个用于将记录的采样信号转换成数字数据的模数转换器 (24，34)；一个用于将数字数据生成压缩数据流(27，37)的数据压缩装置(26，36)；一个输出压缩数据流(27，37)和包含未被压缩的数字数据的原始数据流(28，38)的数据输出接口 (29，39)。此外，该显微镜系统还包含一台用户计算机(50)，压缩数据流(27，37)传输到该用户计算机；还包含一个数据存储器 (70)，原始数据流(28，38传输到该数据存储器上。该用户计算机(50)从压缩数据流(27，37)中计算实时图像，从数据存储器(70)读取和处理原始数据流(28，38)，用于后续的数据分析。此外，还介绍了一个操作此类显微镜系统的方法。，下面是显微镜系统与显微镜系统的操作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.显微镜系统，包含
-一个显微镜(10)，包含至少一个用于检验样本的显微镜传感器(20、30)，其中每个显微镜传感器(20、30)包含：
-一个测量装置(22、32)，用于记录样本信号；
-一个模数转换器(24、34)，用于将记录的样本信号转换成数字数据；及-一个数据输出接口(29、39)。
-一台用户计算机(50)，
-与显微镜(10)通信连接，用于接收通过显微镜传感器(20、30)的数据输出接口(29、
39)输出的数据，及
-配置用于在所接收数据的基础上计算和显示样本图像，
其特征在于：
-每个显微镜传感器(20、30)包含一个数据压缩设备(26、36)，配置为对模数传感器(24、34)的数字数据进行压缩，以便生成压缩数据流(27、37)；
-每个显微镜传感器(20、30)配置为通过其数据输出接口(29、39)分别向外输出压缩数据流(27、37)和原始数据流(28、38)，该原始数据流包括未被压缩或至少小于压缩数据流(27、37)的数字数据；
-用户计算机(50)和显微镜(10)连接，使得压缩数据流(27、37)被传输到用户计算机(50)上；
-配有一个数据存储器(70)，并且连接着显微镜(10)，使得原始数据流(28、38)被传输到数据存储器(70)上；
-用户计算机(50)配置为从压缩数据流(27、37)中计算和显示实时图像，对于后续的数据分析，用户计算机从数据存储器(70)中读取和处理原始数据流(28、38)，或者从数据存储器(70)中读取和处理从中导出的某条原始数据流。
2.如权利要求1所述的显微镜系统，其特征在于，
数据存储器(70)连接到至少一个显微镜传感器(20、30)，而用户计算机(50)没有连接其间，因此用户计算机(50)不负责向数据存储器(70)存储或传输原始数据流(28、38)。
3.如权利要求1或2所述的显微镜系统，其特征在于，
用户计算机(50)包含一个数据输入设备，通过该设备用户可以从实时图像中进行选择；
用户计算机(50)配置为根据用户的选择，对数据存储器(70)中的一部分与选择相对应的原始数据流(28、38)进行加载、处理和输出。
4.如权利要求1至3所述的显微镜系统，其特征在于
用户计算机(50)配置为
-将接收的用于处理和显示的压缩数据流(27、37)存储在一个易失性数据存储器中，及-将接收的压缩数据流(27、37)不存储在或仅暂时保存在一个非易失性数据存储器中。
5.如权利要求1至4所述的显微镜系统，其特征在于，
数据压缩设备(26、36)配置为通过对模数转换器的数字数据的有损压缩来生成压缩数据流(27、37)；
在数据输出接口(29、39)处输出的原始数据流不能被有损压缩，或者至少有损少于压缩数据流(27、37)。
6.如权利要求5所述的显微镜系统，其特征在于，
显微镜传感器(20、30)配置为将标记储存在压缩数据流(27、37)和原始数据流(28、38)中，以便分配压缩数据流(27、37)中的哪些信息对应于原始数据流(28、38)中的哪些信息；
用户计算机(50)配置为，根据用户的选择，借助上述标记确定与选择相对应的原始数据流(28、38)部分。
7.如权利要求1至6所述的显微镜系统，其特征在于，
显微镜(10)包含多个显微镜传感器(20、30)，它们各自的测量装置(22、32)是不同的；
显微镜传感器(20、30)的数据压缩设备(26、36)根据相应测量装置(22、32)的类型不同而不同。
8.如权利要求7所述的显微镜系统，其特征在于，
其中一个显微镜传感器(20)的测量装置(22)配置为图像记录，并且该显微镜传感器(20)的数据压缩设备(26)配置为压缩图像数据；
另一个显微镜传感器(30)的测量装置(32)配置为记录光谱数据，并且该显微镜传感器(30)的数据压缩设备(36)配置为压缩光谱数据。
9.如权利要求1至8所述的显微镜系统，其特征在于，
显微镜传感器(20、30)的数据压缩设备(26、36)包含用于压缩数字数据的可编程逻辑电路，特别是FPGA或ASIC。
10.如权利要求1至9所述的显微镜系统，其特征在于，
-显微镜传感器(20、30)的至少一个数据压缩装置(26、36)配置为，仅使用所记录样本图像的一部分作为压缩数据流(27、37)；
和/或
-显微镜传感器(20、30)的至少一个数据压缩装置(26、36)配置为，降低所记录样本信号的比特深度，以便生成压缩数据流。
11.如权利要求1至10所述的显微镜系统，其特征在于，
每个显微镜传感器(20、30)的任一包含用于输出压缩数据流和原始数据流的单独的电缆接口；
或者每个显微镜传感器(20、30)包含用于输出压缩数据流(27、37)和原始数据流(28、
38)的通用电缆接口，其中，显微镜传感器(20、30)和用户计算机(50)之间至少有一个数据分离器，该数据分离器可以实现将压缩数据流(27、37)仅传输到用户计算机(50)，同时将原始数据流(28、38)仅传输到数据存储器(70)。
12.显微镜系统的操作方法，
-使用显微镜(10)的至少一个显微镜传感器(20、30)进行样本检验，其中：
-各个显微镜传感器(20、30)的测量系统(22、32)记录样本信号，
-各个显微镜传感器(20、30)的模数转换器(24、34)将记录的样本信号转化成数字数据，
-各个显微镜传感器(20、30)的数据输出接口(29、39)将数据输出到用户计算机(50)，-用户计算机(50)在所接收数据的基础上计算和显示样本图像，
其特征在于，
-各个显微镜传感器(20、30)的数据压缩设备(26、36)通过压缩模数转换器(24、34)的数字数据来生成压缩数据流(27、37)；
-各个压缩数据流(27、37)通过数据输出接口(29、39)传输送至用户计算机(50)，包含未经压缩的或者压缩程度达不到压缩数据流(27、37)程度的原始数据流(28、38)通过数据输出接口(29、39)传输至数据存储器(70)；
-用户计算机(50)从压缩数据流(27、37)中计算并显示实时图像，对于后续的数据分析，用户计算机从数据存储器(70)中读取和处理原始数据流(28、38)，或者从数据存储器(70)中读取和处理从中导出的某条原始数据流。
13.如权利要求12所述的显微镜系统，其特征在于，
只有当至少一个测量装置(22、32)已终止，且没有更多压缩数据流(28、38)从至少一个显微镜传感器(20、30)传输到用户计算机(50)时，原始数据流(29、39)或其中一部分才会从数据存储器(70)传输至用户计算机(50)。

说明书全文

显微镜系统与显微镜系统的操作方法

技术领域

[0001] 本发明第一方面涉及到根据权利要求1前序的一种显微镜系统。

[0002] 本发明第二方面还涉及到根据权利要求12前序的显微镜系统的操作方法。

背景技术

[0003] 通用的显微镜系统包含一支用于检查样本的显微镜，该显微镜包含有至少一个显微镜传感器。该显微镜可以是譬如光学显微镜、电子显微镜、原子力显微镜、X射线显微镜、磁共振显微镜或上述几种显微镜的组合。样本可以是任何类型的，例如，可以是生物样本、电子元件、液体或固体。通用的显微镜系统中的各个显微镜传感器分别包含：一个用于记录样本信号的测量装置，一个用于将记录的采样信号转换成数字数据的模数转换器，以及一个数据输出接口。显微镜传感器的类型可能因显微镜类型的不同而异；例如，显微镜传感器可能包括光传感器、相机、可偏转传感器或悬臂、特定光谱范围的电磁辐射测量装置——例如X射线——或诸如SQUID传感器或霍尔传感器的磁敏传感器。此外，通用的显微镜系统还包括一台用户计算机，其既可以安装在显示器之外，又可选地集成在显微镜中(嵌入式)。该用户计算机与显微镜或其他显微镜元件之间实现通信连接，用于接收通过显微镜传感器的数据输出接口输出的数据。另外，该用户计算机还可以基于所接收的数据计算和显示样本图像。该用户计算机还可以提供一个控制命令输入设备，用户可以通过该控制命令输入设备输入命令，——例如通过键盘、操纵杆、计算机鼠标或触屏——以控制显微镜。

[0004] 相应的，在显微镜的通用操作方法中，须采用显微镜的至少一个显微镜传感器来检验样本。在这种情况下，相应显微镜传感器的测量装置将会记录样本信号。相应显微镜传感器的模数转换器会将记录的样本信号转换成数字数据。相应显微镜传感器的数据输出接口会将数据输出到用户计算机上。根据收到的数据，用户计算机将计算样本图像并将它们显示出来。

[0005] 在进行最精确的样本检验时，(一个或多个)显微镜传感器会生成大量数据，这些数据被传输到用户计算机。数据速率可以在几千兆比特每秒的范围内，其中，生成的数据量会继续增加，例如，显微镜传感器可以产生20-30兆比特每秒的数据量。用户计算机必须非常快速地处理接收数据，才能显示样本的实时图像。因此这对于用户计算机的要求非常高，这导致其技术实现性和由此带来的成本成为了难题。

[0006] 因此，可以认为本发明的任务是提供一种显微镜系统和一种显微镜系统的操作方法，借助其能够尽可能精确地进行样本检验，从而以最简单和最有效的方式处理累积的数据量。

发明内容

[0007] 该任务是通过具有权利要求1特征的显微镜系统和具有权利要求12特征的操作方法实现的。

[0008] 根据本发明的显微镜系统以及根据本发明的显微镜系统操作方法的有利变型，属于关联转脸要求的对象，并且会在下文的说明中进行介绍。

[0009] 根据本发明的设计理念，在上述类型的显微镜系统中，每个显微镜传感器分别包含一个数据压缩设备，配置为用于通过(特别是有损耗的)压缩模数转换器的数字数据来产生压缩数据流。一方面，对于基本上相同的信息内容——例如视频压缩算法或JPEG压缩，压缩可以指减少数据速率。但是压缩也可以理解：所接收数据的一部分不被用于压缩数据流，例如从所接受彩色图像中，仅将一条色彩通道——即黑白图像——用于压缩数据率。此外，每个显微镜传感器还配置为可以通过其数据输出接口分别输出压缩数据流，以及输出包含未被数据压缩设备压缩的、或至少未被压缩成压缩数据流的数字数据的原始数据流。因此，显微镜传感器从相同的记录样本数据中生成“即时”的样本数据，即同时且直接在数据接收后，两个具有不同数据速率的不同的数据流。两个数据流同时被传输出去，或者通过譬如时间复用技术交替。用户计算机和显微镜的连接，须确保压缩后的数据流被发送到用户计算机，其中，原始数据流被发送到与显微镜相连的数据存储器。特别地，被发送到用户计算机的只有压缩数据流，而没有原始数据流。现在，用户计算机配置为可以计算和显示压缩数据流的实时图像作为样本图像。对于后续的数据分析，用户计算机能够从数据存储器中读取和处理原始数据流，或者从数据存储器读取和处理从中导出的某条原始数据流。

[0010] 相应的，根据本发明的设计理念，在上述发明的操作方法中规定了：

[0011] -相应显示器传感器的数据压缩设备通过压缩模数转换器的数字数据生成压缩数据流；

[0012] -通过数据输出接口输出相应的压缩数据流和包含未被数据压缩设备压缩的、或至少未被压缩成压缩数据流的数字数据的原始数据流；

[0013] -压缩数据流被发送至用户计算机；

[0014] -原始数据流被发送至数据存储器；

[0015] -用户计算机计算和显示压缩数据流的实时图像，对于后续的数据分析，用户计算机从数据存储器读取和处理原始数据流，或者从数据存储器读取和处理从中导出的某条原始数据流。

[0016] 在已知的显微镜系统中，用户计算机接收原始数据流，一方面需要创建实时图像，在另一方面中，用户计算机必须也存储原始数据流。根据原始数据计算和显示实时图像已经给用户计算机提出了很高的要求，与此同时，还要求用户计算机将原始数据流写入或转发到一个数据存储器上，这对于用户计算机而言又是另外的巨大负荷。本发明避免或减轻了现有技术的这些缺点：用户计算机在创建实时图像时不需要再处理大量原始数据流；相反，用户计算机更多的是接收相对减少的数据流，即前述的压缩数据流。由此，这大大降低了对用户计算机的要求。另外，本发明的一个优越之处还在于，用户计算机不再同时加载不同的任务，因为用户计算机不用于存储原始数据流，并且优选地，从显微镜传感器到数据存储器的数据传输也不再通过用户计算机完成。考虑到原始数据流的高数据速率，转发数据已经对用户计算机构成了一项显著负荷。但是，样本检验的质量并没有受到损失，这是因为可以将更为准确的原始数据(而不是压缩数据)用于处理和显示记录的样本数据，这不再需要实时进行。

[0017] 因此，数据存储器优选地连接到至少一个显微镜传感器上，而用户计算机不连接在此之间。因此，用户计算机的安装位置使得其不负责将原始数据流存储或转发到数据存储器。数据存储器可以包含譬如一个或多个HDD或SSD 硬盘或类似的数据存储器，以及一个用于接收、写入和共享数据的相关计算设备。

[0018] 根据本发明的设计理念，减轻用户计算机负荷的关键在于，显微镜传感器从记录的样本数据中生成两个数据流。为此目的，该显微镜传感器中可以包含专门设计的电子电路，与必须处理原始数据流而不专门对应显微镜传感器硬件组件的高性能用户计算机相比，这种电子电路相对便宜。

[0019] 为了实现有效的数据传输，显微镜传感器的模数转换器及其数据压缩设备可以放置在同一壳体中，特别是放置在同一块电路板上或两个相邻的互连电路板上。但是从空间上来看，模数转换器和数据压缩设备原则上也可以相互分离，数据压缩设备也可以安装在用户计算机上。但是在这种情况下规定了，用于处理压缩数据流并显示来自压缩数据流的实时图像的用户计算机组件，也不用于存储原始数据流，或者从显微镜传感器的数据输出接口接收和转发原始数据流。

[0020] 如在介绍部分中所解释的，根据显微镜的不同类型，显微镜传感器也可以是不同的。但是无论如何它都应当包含一个测量装置，该测量装置可以具有譬如光敏性，或具有对其他电磁辐射或场的敏感性。因此，上述记录的样本信号可以是例如一个样本图像或一个频率相关强度。由测量装置产生的信号最初是模拟的，然后由模数转换器转换成数字信号。根据测量设备的类型不同，单个元件可以作为测量设备，也可以作为模数转换器，这和CMOS传感器上的情况一样。通常，可以将模数转换器理解为一个通过模拟信号(信号电平表示测量值)生成数字信号(测量值通过一系列高低信号电平实现编码)的元件。模数转换器输出的数据在此被称为原始数据流。通常情况下，还可以另外规定此处未提及的数据处理步骤。
例如，可以在原始数据流传输到数据压缩设备之前或在其从数据输出接口输出之前，变更原始数据流。同样的，也可以在数据存储器将经过处理的原始数据流传输到用户计算机上之前，在数据存储器上处理原始数据。唯一要紧的是，原始数据流或经处理后的原始数据流的数据速率大于压缩数据流的数据速率。如果下文提及原始数据流，则也可以理解为经过处理的原始数据流，其数据速率高于压缩数据流的数据速率。

[0021] 显微镜传感器的数据压缩设备是由电子元件和可能用到的软件组成的——利用该软件处理输入的原始数据流，并降低数据速率。数据压缩设备可实现实时处理。实时可以被理解为最多有20秒的延迟，优选地不超过5秒的延迟。延迟可以通过从测量设备的数据采集到数据输出的时间点——即特别是用于显示实时图像的数据压缩设备数据输出或用户计算机数据输出的时间点——进行确定。实时图像可以被理解为一个或多个二维样本图像、一个三维样本图像、一个譬如显示作为光波长函数的测量光强度的图表，或者相关数据，即只在稍后计算为图像数据的时间事件。

[0022] 每个显微镜传感器的数据输出接口可以是一个连接一条或多条电缆的接口，用于输出两种数据流。原则上，两种数据流的无线传输也可以设想作为数据输出接口。每个显微镜传感器优选地包含用于通过输出压缩数据流和原始数据流的单独的电缆接口，这意味着有两个电缆接口。可选地，显微镜传感器还可以具有用于输出压缩数据流和原始数据流的公共电缆接口，其中，在显微镜传感器和用户计算机之间提供至少一个数据分离器。该数据分离器也可以称为“路由接口”，其可以实现将压缩数据流仅发送到用户计算机，同时将原始数据流仅传输到数据存储器。

[0023] 用户计算机可以理解为一台计算机，用户可通过该计算机查看和评估记录的样本数据。在某些情况下，还可以通过用户计算机控制显微镜。例如在分析期间干预测量过程，调整特定的显微镜参数以便获得所需的结果，此时往往需要通过用户计算机控制显微镜。对此，实时数据流，即压缩数据流，是非常有助的。用户计算机通常包含一个或多个处理器(CPU)、一个非易失性数据存储器、一个系统内存和一台对应的显示器。

[0024] 如果安装了多个显微镜传感器，则他们可以是相同的也可以是不同的。显微镜传感器尤其可以通过其各自的测量装置进行区分。例如，一款测量装置可以包含一台用于光学显微镜的相机，而另一款测量装置则可以包含一部光谱仪。特别是在以光学显微镜和电子显微镜组合形式出现的显微镜上，测量装置以及因此记录的样品数据的类型也是不同的。但是，有效的减少数据量恰恰就与样本数据的类型相关联。因此，例如二维图像的有效压缩方式就与光谱数据不同。所以最好根据相关测量装置的不同类型，设计不同的显微镜传感器的数据压缩设备。

[0025] 因此，可以将其中一个显微镜传感器的测量装置用于进行图像记录，而该显微镜传感器的数据压缩设备用于压缩图像数据。可以将其他显微镜传感器用于光谱数据记录，而该显微镜传感器的数据压缩设备用于压缩光谱数据。在这里，用于压缩图像数据和压缩光谱数据的硬件元件和/或压缩算法是不同的。

[0026] 这里是采用专门的硬件进行压缩，而不是像往常一样通过用户计算机的通用CPU来进行压缩，如此就可以更快、更有效地获得实时显示所需的数据。特别是，用于压缩数字数据的显微镜传感器数据压缩设备可以包含可编程逻辑电路，尤其是FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。因此根据显微镜传感器的测量装置的不同类型，不同的显微镜传感器还可以包含不同的编程FPGA或ASIC。

[0027] 在一个数据压缩示例中，至少有一个显微镜传感器数据压缩设备被用于仅将所记录的样本图像中的一部分处理成压缩数据流。例如，仅使用每第n个图像，其中n是大于1的整数；例如仅将每第10个图像用于压缩数据流。这种方法非常有效，因为其主要目的不是尽可能完美地压缩数据，而是以适度的设备成本为实时处理提供足够的图像质量。可选地或另外地，至少有一个显微镜传感器数据压缩设备被用于降低由模数转换器实现数字化的所采集样本信号的比特深度，以便生成压缩数据流。例如，可以对模数转换器进行配置，以确保所采集的样本信号——譬如光强度——以比特深度为32位(通常为n位)的数字信号的形式输出。该示例中的数据压缩设备降低了数字信号的比特深度，例如从32比特降低到12比特。如果不同显微镜传感器的测量装置不同，则如上所述，可以配置一个数据压缩设备用于降低比特深度，再配置另外一个数据压缩设备用于限定仅使用第n个图像。

[0028] 虽然通常可以执行任何类型的数据压缩，但是如果数据压缩设备的配置可以确保通过对模数转换器的数字数据的有损压缩来生成压缩数据流，则成本更低，也更为快捷。与之相对的是，尤其是在数据输出接口处输出的原始数据流不能被有损压缩，或者无论如何仅限在其数据速率仍然大于压缩数据流的数据速率的方式被压缩。

[0029] 用户计算机可以包含一台允许用户在实时图像中执行选择的数据输入设备。用户计算机还可以被配置为根据用户的选择对数据存储器中的一部分与选择相对应的原始数据流进行加载、处理和输出。因此用户可以选择感兴趣的数据，并且在用户计算机上加载对应的样本信号的相关原始数据。这里的选择可以是例如按时间选择，即在开始和结束时间之间记录的样本数据。可选地或另外地，还可以选择所采集实时图像的节选图像部分。可以规定，当用户执行上述选择，将所有可用的计算能力用于加载、处理和输出原始数据流的相应部分时，用户计算机将终止对压缩数据流进行处理和显示。

[0030] 类似地，还可以规定，只有至少一个测量装置完成样本信号记录，并且没有压缩数据流从至少一个显微镜传感器传输到用户计算机时，原始数据流或一部分原始数据流才能从数据存储器传输到用户计算机。这可确保用户计算机上不会出现重复和过载。

[0031] 也可以对用户计算机进行配置，确保所接收的用于处理和显示的压缩数据流存储在易失性数据存储器(例如RAM或CPU内部存储器)，将所接收的压缩数据流不保存储或者仅暂时存储在非易失性数据存储器(例如HDD或SSD存储器)中。由于压缩数据流仅用于显示实时图像并且在某些情况下向用户提供选择可能性，所以不需要永久存储。因此，用户计算机优选地能够自动且连续地删除过时的压缩数据流部分，例如，当暂时存储的压缩数据流达到特定数据规模或时限的时候。

[0032] 特别是，如果用户从用户计算机上的实时图像中进行选择时，需要从原始数据流中识别相应的数据。因此，可以规定，对显微镜传感器进行配置，将标记储存在压缩数据流和原始数据流中，以便分配压缩数据流中的哪些信息对应于原始数据流中的哪些信息。涉及到标记，可以是包含或添加在所记录样本信号中以及既包含在压缩数据流又包含在原始数据流中的标识符(ID)。例如，标记可以是由计数组成的，通过该计数从起始点开始对记录的样本信号或样本图像进行编号。可选地，标记也可以是一个时间戳，通过该时间戳来提供样本信号或两个数据流。现在，用户计算机的配置确保根据用户的选择，借助上述标记确定与选择相对应的原始数据流部分。现在可以在用户计算机上处理和显示上述选择。

[0033] 根据本发明的显微镜系统的上述可选特征也被理解为根据本发明的方法之变型，反之亦然。附图说明

[0034] 下面将借助所附的示意图来介绍本发明的进一步优点和特征。

[0035] 这里包括：

[0036] 图1示出了根据本发明的显微镜系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

[0037] 图1示意性展示了根据本发明的显微镜系统100的一个实施例。该显微镜系统100包括一个显微镜10，这可以是譬如光学显微镜、激光扫描显微镜或原则上任意其他显微镜皆可。此外，该显微镜系统100包含一个远离显微镜10的用户计算机50。该计算机可以从显微镜10接收记录的样本数据，并显示在显示器上。此外，可以使用用户计算机控制显微镜10，例如启动和终止样本检验或样本记录，或调整显微镜参数——特别是照明或样品台的位置。

[0038] 显微镜10包含一个或多个显微镜传感器20、30。虽然图1中展示了两个显微镜传感器20、30，但实际也可以使用任意其他数量的传感器。每个显微镜传感器20、30均包含一个用于记录样本信号的测量装置22、32，例如照相机、干涉仪或光谱仪和/或光检测器。每个显微镜传感器20、30还包含一个模数转换器24、34，用于将相关测量装置所记录的模拟采样信号转换成数字数据。每个显微镜传感器20、30通过数据输出接口29、39输出数据。

[0039] 虽然传统上显微镜传感器仅生成和输出所记录的样本信号的单个数据流，但是根据本发明的设计理念，每个显微镜传感器20、30能从其所记录的样本信号(即一个相同的数据)生成两个不同的数据流，并输出这两个数据流。这两个数据流的数据速率是不同的。较小数据速率的数据流被称为压缩数据流27、37，是借助于数据压缩设备26、36从模数转换器24、34的数字数据中生成的。这两个数据流中较大的一个可被称为原始数据流28、38。原则上，原始数据流不需要与模数转换器24、34的输出数据相同，也是也可以进行处理；然而，这里重要的是，这里的数据速率应大于对应的压缩数据流27、38的数据速率。

[0040] 通过数据输出接口29、39，各个显微镜传感器20、30现在可以输出对应的原始数据流28、38以及对应的压缩数据流27、37了。

[0041] 压缩数据流27、37被传输到用户计算机50上进行处理，并显示在屏幕上。与之相反，原始数据流28、38不会被传输到用户计算机50上，而是被传输到数据存储器70上，在这里保存着原始数据流28、38或经该数据存储器生成的经过处理的原始数据流28、38。这样的好处在于，用户计算机50可以非常快速地显示样本图像，因为它只需要处理压缩数据流27、37的较小数据规模。另外，用户计算机50不需要存储或转发原始数据流28、38。从而使得用户计算机50可以将样本图像显示为实时图像。与可从原始数据流28、38获取的样本图像相比，实时图像的图像质量较差或时间分辨率较低。实时图像可以用作预览图像使用，用户可以使用其来监视测量过程或选择感兴趣的数据。当用户计算机50不再接收和处理压缩数据流27、37，可以从数据存储器70上加载原始数据流28、38，进行后续分析(即不再实时，或迟于对应的实时图像的显示)、处理、输出或显示。

[0042] 由此，用户计算机50也可以以相对成本较低的结构显示实时图像，而不依赖于显微镜传感器20、30的原始数据流28、38的数据规模有多大。数据压缩设备26、36可以由专门用于数据压缩的硬件构成，例如可编程的FPGA或ASIC，因此，即使考虑到它们的成本，与用户计算机直接接收原始数据流并将其用于显示实时图像的做法相比，这样做的费用也是更低的，也更具有成本效益。此外，在所示实施例中，消除了用户计算机的以下双重负荷——用户计算机除了实时图像显示之外还要将原始数据流转发至一个数据存储器。

[0043] 因此，本发明提供了一种显微镜系统100，该系统可以运用极高的样本数据速率，与此同时还可以提供样本数据的实时显示，而不会导致设备成本过高。

[0044] 附图标记列表：

[0045] 100 显微镜系统

[0046] 10 显微镜

[0047] 20、30 显微镜传感器

[0048] 22、32 测量装置

[0049] 24、34 模数转换器

[0050] 26、36 数据压缩设备

[0051] 27、37 压缩数据流

[0052] 28、38 原始数据流

[0053] 29、39 数据输出接口

[0054] 50 用户计算机

[0055] 70 数据存储器

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显微镜系统与显微镜系统的操作方法

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