[發明專利]一種黃曲霉毒素檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 201710456335.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107328745A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 顏天信;汪海;汪洪波
• 申請（專利權）人: 合肥泰禾光電科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/45
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,盧軍峰

技術領域

本發明涉及光學檢測技術領域，具體來說，涉及一種黃曲霉毒素檢測方法和裝置。

背景技術

黃曲霉毒素(Aflatoxin，簡稱AF)是由黃曲霉和寄生曲霉產生一種真菌有毒代謝產物，也是迄今發現的毒性最強的一類真菌毒素。黃曲霉毒素主要有AFB1(黃曲霉素B1)、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1這5類。其中，AFB1的毒性最強，其毒性為氰化鉀的10倍，為砒霜的68倍，為三聚氰胺的416倍。而且，AFB1致癌能力是二甲基硝胺的75倍，1993年國際腫瘤研究機構(International Agency for Research on Cancer，IARC)就已將其列為I類致癌物，其它4類被列為II類致癌物。黃曲霉毒素不僅毒性大、含量低，且污染范圍廣，在糧、油、茶、干果、乳、飼料、醬油等100多種農產品及食品中均發現有黃曲霉毒素污染。因此，開展黃曲霉毒素檢測技術研究十分重要。

目前關于黃曲霉毒素的檢測技術主要包括有損檢測和無損檢測兩類。有損檢測技術主要為基于物化原理(如：高效液相色譜法、液相色譜－質譜/質譜法等)，其對樣品具有破壞性，進行凈化預處理等，檢測時間長，不適用于大批量工業在線檢測。而無損檢測技術具有對檢測對象非破壞性的優點，成為人們研究的熱點。目前報道的無損檢測技術通常是利用紫外熒光強度像的檢測技術，其主要利用長波紫外照射待測對象激發可見熒光，并結合相機獲得可見熒光強度像。目前利用此技術進行黃曲霉毒素檢測的有公開號CN105044062A的專利公開了一種黃曲霉毒素在線檢測裝置及采用該裝置的物料分選設備)和公開號CN103234945A的專利公開了一種黃曲霉毒素檢測及分選裝置等。由于此技術直接獲取的是可見熒光圖片，但通常紫外激發產生的熒光很弱，導致強度圖像的分辨率較低和信噪比較差，其會影響檢測的準確性。

此外，干涉位相測量技術是利用光波干涉形成強度相干疊加的干涉圖，進而從干涉圖中獲取待測對象物理量相關的位相分布。與前述光學成像技術相比，干涉位相測量技術具有大量程、高靈敏度和高精度的特點，已在精密光學檢測領域得到廣泛應用。2009年，Pierre Bon1等人在Optics Express發表論的題為“Quadriwave lateral shearing interferometry for quantitative phase microscopy of living cells”論文中，報道了利用二維透射光柵剪切干涉儀獲得弱光下活體生物的相位圖像。其相對與直接獲取圖像，相位圖像進一步提高了圖像對比度。然而，此文中所報道檢測裝置光路整體采用透射式布局結構，其在一定程度了降低了光波傳輸透射強度，影響到干涉圖強度分布，限制了位相測量精度的進一步提高。

針對相關技術中的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的上述問題，本發明提出一種黃曲霉毒素檢測方法和裝置，通過干涉成像獲得待測樣品的相位圖像，可以提高圖像對比度，提高檢測準確性。

本發明的技術方案是這樣實現的：

根據本發明的一個方面，提供了一種黃曲霉毒素檢測方法，包括：紫外光激發待測物料中的黃曲霉毒素產生熒光信號，并對熒光信號進行反射和剪切形成多個光束；采集多個光束干涉形成的干涉圖；以及根據干涉圖獲取多個光束對應的多個方向的差分位相，并根據多個差分位相得到待測位相信息以確定待測物料中是否含有黃曲霉毒素。

優選地，根據干涉圖獲取多個光束對應的多個方向的差分位相包括：對干涉圖進行傅里葉變換得到多個方向對應的多個頻譜分布；獲取多個頻譜分布對應的1級頻譜的多個中心坐標；根據多個中心坐標分別將多個頻譜分布移動至坐標原點處；以及對移動后的多個頻譜分布進行逆傅里葉變換，得到多個方向的包裹位相。

其中，在得到多個方向的包裹位相之后還包括：利用位相展開對多個方向的包裹位相進行解包裹處理，以獲取多個方向的差分位相。

優選地，熒光信號經過剪切后形成四個光束。

優選地，根據多個差分位相得到待測位相信息包括：利用位相重構技術對多個方向的差分位相進行重構以得到待測位相信息。

優選地，確定待測物料中是否含有黃曲霉毒素包括：將待測位相信息與預設位相信息進行對比，其中，預設位相信息為無感染黃曲霉素物料的位相信息；以及將對比結果與預設的差異閾值比較，以確定待測物料中是否含有黃曲霉毒素。