[发明专利]一种全玻片荧光超光谱快速获取方法和装置

说明书

一种全玻片荧光超光谱快速获取方法和装置，其中，激发光源发出的激发光由狭缝激发光调制装置调制成狭缝激发光，投射到载玻片上的样品表面激发荧光，荧光经过棱镜被色散，通过相机采集色散后的第一个相机像素位置的荧光光谱图像；将狭缝激发光平移一个像素位置，采集下一个像素位置的荧光光谱图像，直到采集完当前视场中所有像素位置的图像；移动载物台使显微镜物镜对准载玻片的下一视场位置，重复采集荧光光谱图像，直到采集完载玻片的所有视场的图像；组合各视场中的所有像素位置的荧光光谱图像，得到各视场的荧光光谱图像，拼接所有视场的光谱图像，得到整个载玻片的荧光光谱图像。本发明能够快速、高质量地获取整个载玻片的荧光超光谱图像。

技术领域

本发明涉及光谱采集领域，特别是涉及一种全玻片荧光超光谱快速获取方法和装置。

背景技术

高光谱或者超光谱图像具有两个空间维度和一个光谱维度，可以提供有关组织生理，形态和组成信息，被广泛应用与疾病诊断和图像引导手术中。现有的光谱图像获取的方法有whiskbroom，pushbroom，staring，snapshot等。

传统的荧光检测方法主要是基于滤波片的设计，滤波片的切换需要时间并且电控平台切换滤波片的过程中伴随着机械振动，影响测量图像的质量。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种能够快速、高质量地获取全玻片荧光光谱图像的方法和装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全玻片荧光光谱快速获取方法，包括如下步骤：

S1、移动承载载玻片的载物台使显微镜物镜对准所述载玻片的第一视场，并使相机的镜头相对于所述载玻片的第一视场的对焦；

S2、将狭缝激发光投射到所述载玻片上的样品表面激发荧光，被激发的荧光经过棱镜被色散，通过相机采集色散后的第一个相机像素位置的荧光光谱图像；

S3、将狭缝激发光平移一个像素位置，采集下一个像素位置的荧光光谱图像，直到采集完当前视场中所有像素位置的荧光光谱图像；

S4、移动所述载物台使显微镜物镜对准所述载玻片的下一视场位置，重复步骤S1至S3中的对应过程，直到采集完所述载玻片的所有视场的图像；

S5、通过对每个视场中的所有像素位置的荧光光谱图像进行组合，得到每个视场的荧光光谱图像；

S6、通过对所有视场的光谱图像进行图像拼接，得到整个载玻片的荧光光谱图像。

进一步地：

步骤S1中，使用设置在不同空间位置的不同颜色的两个光源，进行镜头对焦时打开所述两个光源，使所述两个光源发出的两种颜色的光经过所述显微镜物镜进入所述相机，根据所述相机获取的两个光源的图像以及所述两个光源在空间位置上的差异，计算出实际焦点位置，并由此控制所述相机的镜头对焦。

步骤S1中，所述两个光源分别为红色和绿色LED灯。

步骤S2中，激发光源发出的光经过准直透镜后调制成平行光，该平行光投射到狭缝激发光调制装置上，经所述狭缝激发光调制装置调制成为平行的狭缝激发光，所述狭缝激发光经过分光镜后偏转90度，再经过滤光片和镜筒透镜(tube lens)后仅保留能够激发荧光波长范围的狭缝激发光，经过所述显微镜物镜后投射到所述载玻片上的样品表面激发狭缝状的荧光，所述荧光先后经过所述显微镜物镜、所述镜筒透镜、所述滤光片、所述分光镜后，再通过所述棱镜在垂直于狭缝的方向进行色散，色散后的荧光进入相机中成像。

激发光源发出的光通过狭缝阵列(slitarray)调制形成所述狭缝激发光，所述狭缝激发光的平移通过移动所述载物台来实现。