[發明專利]細胞檢測方法、裝置與系統

在審

• 申請號: 201911103101.0
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN111239044A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王偉中;陳永祥;唐傳義;郭景桓
• 申請（專利權）人: 靜宜大學;王偉中
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/25;G01N21/85
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉興;姚志遠

本發明提出一種細胞檢測方法、裝置與系統，在裝置中，高光譜模塊用以取得影像中跨電磁波光譜的信息，立體相機模塊用以取得三維影像信息，與高光譜模塊組成三目顯微高光譜儀，裝置設有顯微光學模塊，可讓高光譜模塊與立體相機模塊通過一鏡頭以共光路取得細胞與分裂出的多個細胞的高光譜與三維影像信息。在所執行的檢測方法中，先取得一時間內的多張連續影像，設定一觀測影像數組，其中包括多個觀測影像區域，在各觀測影像區域取得不同時間的多個特征定位點的坐標值，以取得連續時間的高光譜與三維影像信息的變化得出整體性的細胞活動。

技術領域

本發明公開一種細胞檢測技術，特別涉及取得細胞活動時的高光譜與三維影像信息的細胞檢測方法、裝置與系統。

背景技術

胚胎等這類細胞的監測技術在生物科技上是很重要的項目，如何快速、便利又有效量測細胞結構體的形變是生物科技業界致力發展的目標。

眾所周知，量測細胞位移的儀器可以分為接觸式與非接觸式兩種類型。其中接觸式的位移量測技術需要在位移方向上先設定一個參考點(不動點)，并同時校準儀器，設定這個參考點，再以儀器上的一個探針設定在另一個量測點，之后從探針位置的改變轉換得出參考點與量測點之間的相對移動。然而，在此接觸式的量測方法中，需要找出適合的參考點成為量測儀器中最富挑戰的問題，加上儀器與量測點需要接觸，也使得這個接觸式量測技術有較多的限制。

而非接觸式的方法多數是用光學原理進行量測，例如，可將光學系統的信號源設在一個量測點，信號源可為激光、發光二極管(LED)、相機或其他。接著再感測信號源的位置而得出相對位移，然而，非接觸式的量測技術仍需要一個用于比對的基準點，也就是一個不動的點，雖可以不用接觸細胞的量測點，但在量測上仍有死角(blind spot)的問題。

眾所周知，技術已有采用激光光學感測法量測細胞的移動，但是因為激光光斑會發散，加上光源可能不穩定，使得量測時產生誤差。

發明內容

說明書提出的細胞檢測方法、裝置與系統的主要技術目的是通過立體相機取得細胞的立體信息，可避免平面影像因為細胞分裂產生堆棧后的影像死角，進而取得更完整的細胞影像信息，并更準確地判斷細胞狀態，并同時共光路取得細胞的高光譜，可以得出復數光譜信道的影像值，進行更細致的分割，增加影像辨識準確度。

根據實施例，提出一種細胞檢測方法，在方法中，以一特征定位點坐標系描述細胞分裂出多個細胞的過程，并以一細胞檢測裝置取得一時間內的多張連續影像，之后，于各觀測影像區域取得第一時間的多個特征定位點的坐標值，以此建立一參考影像，再于各觀測影像區域取得第二時間的該多個特征定位點的坐標值，可在各觀測影像區域中，根據參考影像，取一個時間內多個特征定位點前后的變化，之后，根據觀測影像數組中多個觀測影像區域的多個特征定位點變化建立一形變向量圖，得出第一時間與第二時間內細胞的活動。如此，通過取得連續時間的多個觀測影像區域中高光譜與三維影像信息的變化得出整體性的細胞活動。

進一步地，于涵蓋細胞與分裂出多個細胞的影像中取得一感興趣區域，以建立所述的觀測影像數組影像。

在一實施例中，所述的細胞檢測裝置包括一高光譜模塊與一立體相機模塊，通過共光路取得涵蓋細胞與分裂出多個細胞的觀測影像數組中多個觀測影像區域的高光譜與三維影像信息。

進一步地，細胞檢測裝置以高光譜模塊擷取一連續波長的影像，繪制出感興趣區域內像素的光譜信息，執行光譜分類、合并以及去混合，區分出各觀測影像區域中細胞影像中不要的信息，以提高影像與數據質量。

說明書提出一種細胞檢測系統，即包括上述細胞檢測裝置與一計算機系統，可利用細胞檢測裝置產生的細胞與分裂出的細胞的影像高光譜與三維信息，以計算機系統中的處理器執行所述的細胞檢測方法。

附圖說明

圖1A至1E顯示檢測細胞分裂的細胞活動信息的情境示意圖；