[發(fā)明專利]利用散射以降低源自發(fā)熒光并改善均勻性的成像系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780014277.1
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN108780216B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬修·陳
• 申請（專利權(quán)）人: 分子裝置有限公司
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧麗波;張娜

利用散射以降低源自發(fā)熒光并改善均勻性的成像系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可包括多個透射照明光源，其被配置成利用不同顏色的透射照明光照射檢查區(qū)域，同時(shí)，相同的漫射器存在于從透射照明光源到檢查區(qū)域的每個光學(xué)路徑中。系統(tǒng)還可包括激發(fā)光源，其被配置成利用激發(fā)光照射所述檢查區(qū)域。系統(tǒng)可被配置成利用透射照明光源中的每個透射照明光源照射檢查區(qū)域，并且可選擇地，利用激發(fā)光源照射檢查區(qū)域，而不在從透射照明光源的光學(xué)路徑中的任一個中移動部件。系統(tǒng)還可包括圖像檢測器，其被配置成檢測檢查區(qū)域的灰度圖像；和處理器，其被配置成根據(jù)灰度圖像創(chuàng)建彩色透射照明圖像。

相關(guān)申請交叉引用

本申請要求于2016年3月1日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?2/301,760的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用以其整體并入本文。

背景技術(shù)

顯微鏡成像系統(tǒng)能夠收集包含小對象(如，細(xì)胞)的樣本的圖像。成像系統(tǒng)可被配備為在不同照明模式下收集樣本的圖像。例如，系統(tǒng)可被配置成在其中已通過樣本的光被檢測的透射照明模式下，收集透射照明圖像；以及在其中來自樣本的熒光發(fā)射被檢測到的落射照明模式下，收集熒光圖像。

將透射照明模式和落射照明模式并入同一成像系統(tǒng)存在挑戰(zhàn)。透射照明圖像優(yōu)選是彩色的，這允許有效利用染色劑改善對比度并區(qū)分樣本組成和特征。然而，如果系統(tǒng)僅具有一個相機(jī)，則通常需要單色相機(jī)，因?yàn)橄啾扔趥鹘y(tǒng)彩色相機(jī)，單色相機(jī)靈敏度更高以檢測弱熒光，并且空間分辨率更高。能夠根據(jù)在利用來自相應(yīng)光源的紅光、綠光和藍(lán)光的單獨(dú)的透射期間檢測到的灰度圖像數(shù)字地創(chuàng)建彩色透射照明圖像。然而，三種光源的適當(dāng)對準(zhǔn)可能是有問題的。另外，可以需要移動部件(如，快門或?yàn)V光器)以將透射照明模式的光學(xué)路徑彼此隔離并與落射照明模式隔離。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供利用散射以降低源自發(fā)熒光并改善均勻性的成像系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可包括多個透射照明光源，其被配置成利用不同顏色的透射照明光照射檢查區(qū)域，同時(shí)，相同的漫射器存在于從透射照明光源到檢查區(qū)域的每個光學(xué)路徑中。系統(tǒng)還可包括激發(fā)光源，其被配置成利用激發(fā)光照射檢查區(qū)域。系統(tǒng)可被配置成利用透射照明光源中的每個透射照明光源照射檢查區(qū)域，并且可選擇地，利用激發(fā)光源照射檢查區(qū)域，而不在從所述透射照明光源的所述光學(xué)路徑中的任一個中移動部件。系統(tǒng)還可包括圖像檢測器，其被配置成檢測檢查區(qū)域的灰度圖像；和處理器，其被配置成根據(jù)灰度圖像創(chuàng)建彩色透射照明圖像。

附圖說明

圖1A是根據(jù)本公開的方面的示例性成像系統(tǒng)的示意圖，該成像系統(tǒng)被配置成利用灰度圖像檢測器檢測檢查區(qū)域的透射照明圖像和光致發(fā)光圖像，以及根據(jù)多個灰度透射照明圖像創(chuàng)建彩色圖像，其中，系統(tǒng)在透射照明模式中操作，在該模式中，透射照明光從透射照明光源行進(jìn)到漫射器，從漫射器行進(jìn)到檢查區(qū)域，以及從檢查區(qū)域行進(jìn)到圖像檢測器。

圖1B是根據(jù)本公開的方面的圖1A的成像系統(tǒng)的另一示意圖，其中，該系統(tǒng)在落射照明模式下操作，其中，激發(fā)光從激發(fā)光源行進(jìn)到檢查區(qū)域以引起光致發(fā)光，進(jìn)而從檢查區(qū)域行進(jìn)到圖像檢測器。

圖2A至圖2C是未利用漫射器構(gòu)造的圖1A和圖1B的成像系統(tǒng)的僅透射照明的實(shí)施例的示意簡化圖，并且示出了不存在漫射器如何能夠?qū)е聛碜约t(R)，綠(G)和藍(lán)(B)透射照明光源的透射照明光跟隨的偏移的光學(xué)路徑。

圖3A至圖3C是通常分別沿著圖2A至圖2C的線3A–3A,3B–3B,3C–3C截取的圖2A至圖2C的成像系統(tǒng)的圖，并示出了圖2A至圖2C的偏移的光學(xué)路徑如何能夠產(chǎn)生對檢查區(qū)域的非均勻的照射。

圖4A至圖4C是利用漫射器構(gòu)造的圖1A和圖1B的成像系統(tǒng)的僅透射照明的實(shí)施例的示意簡化圖，并且示出了相比于圖2A至圖2C，存在漫射器能如何對準(zhǔn)來自紅(R)，綠(G)和藍(lán)(B)透射照明光源的透射照明光跟隨的光學(xué)路徑。