[發明專利]超高靈敏度熒光顯微探測與處理系統

無效

• 申請號: 00133544.8
• 申請日: 2000-11-10
• 公開（公告）號: CN1353305A
• 公開（公告）日: 2002-06-12
• 發明（設計）人: 李勤;俞信;馬瑜;胡新奇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京理工大學專利代理事務所
• 代理人: 付雷杰

1.一種超高靈敏度熒光顯微探測與處理系統，包括顯微鏡，該顯微鏡由同軸的超高壓汞燈(1)、聚光鏡(2)、濾色片(3)、可調光孔(4)、暗視野集光器(5)、物鏡(7)、半反射鏡(8)、耦合透鏡(10)及目鏡(9)組成，其特征在于：該系統包括高靈敏度熒光顯微鏡和圖象處理軟件兩部分；顯微鏡中的耦合透鏡(10)與可移動反射鏡(12)相連，與光軸成45°角的可移動反射鏡(12)與像增強器(15)相連，像增強器(15)陰極面入射面附近設置有可插入干涉濾色片(11)或擋光板的多功能插孔(14)，可移動反射鏡(12)分別與像增強器(15)和CCD(13)相連，像增強器(15)和CCD(17)相連，像增強器(15)與CCD(17)之間設置有耦合透鏡(16)，CCD(17)和CCD(13)同時與圖象采集板(18)相連，圖象采集板(18)與計算機(19)相連；顯微鏡中的暗視野集光器(5)的焦距為3mm～30mm，像增強器(15)上設置有保護裝置，該保護裝置包括磁鐵(20)、干簧繼電器(21)及電源(22)，干簧繼電器(21)固定于顯微鏡上，暗視野集光器(5)上裝磁鐵(20)，電源(22)與像增強器(15)、干簧繼電器(21)串聯；本系統的光源由超高壓汞燈(1)、循環水冷卻器(1a)、金屬遮光盒(1b)、出水管(1c)、入水管(1d)、循環水泵(1e)及聚光鏡(2)組成，金屬遮光盒(1b)底部開有透光孔，孔內裝一聚光鏡(2)，聚光鏡(2)上方是超高壓汞燈(1)，金屬遮光盒(1b)上設置有循環水冷卻器(1a)，循環水冷卻器(1a)頂部裝有出水管(1c)和入水管(1d)，出水管(1c)和入水管(1d)又與循環水泵(1e)相連；圖象處理軟件包括：圖象融合、光子圖象處理及光子圖象模擬；計算機(19)對光子圖象的圖象處理式為： K > ( λ s - λ n ) / ln ( λ s λ n ) ]]>

???????????????????λ_s＝E(P₁)???????????λ_n＝E(P₀)其中，K為光子個數，λ_s及λ_n為信號區和噪聲區光子數量的期望值，P₁和P₀為光子樣本x在信號區和噪聲區的概率密度函數；計算機對光子圖象以及光子圖象處理過程模擬采用的方法為：通過對要模擬的圖像[IMG]的分析，生成一矩陣[P]，其元素值正比于圖象[IMG]相應元素的灰度值。矩陣[P]的每一元素代表該象素在一幀光子圖象中出現光子的幾率：

????????????????????[P]＝[IMG]/(K×GRAY)

其中[IMG]為n×n圖像矩陣；GRAY為灰度等級，通常為256級；K用于根據要模擬的發光水平來控制光子圖象的光子總數；[P]即為圖像對應的概率分布函數矩陣，矩陣中每一元素值對應相應象素點在一幀光子圖象中出現光子的分布函數；由計算機模擬一泊松分布，使該分布大于閾值TH(i，j)的概率為P(i，j)，于是可以推出TH(i，j)的值，這樣遍歷了矩陣[P]后，可以得到對應的閾值矩陣[TH]；然后生成一隨機矩陣[RND]，其對應元素RND[i，j]的值隨機出現并服泊松分布；當RND(i，j)＞TH(i，j)時，認為點X(i，j)出現光子，否則認為該點沒有出現光子，比較后得到一個新的2值矩陣[X]，矩陣元素中1表示對應象素出現光子，0表示對應象素沒有光子；由其生成的過程可知，X(i，j)出現1的概率為P(i，j)，矩陣[X]即為模擬的光子圖象。