[发明专利]一种扫描式显微高光谱成像系统

说明书

本发明适用于显微成像技术领域，提供了一种扫描式显微高光谱成像系统，包括：激发光源；样本显微组件，包括放置待测样本的样品台以及对待测样本进行显微的物镜组；振镜扫描组件，产生不同偏转角度的激发光，不同偏转角度的激发光经物镜组聚焦到待测样本上，以对待测样本进行扫描；滤光部件，设置于激发光出射光路和反射光路上，对入射激光和反射荧光进行滤波；图像探测模块，设置于反射路径上，用于接收滤波后的混合荧光并进行显微高光谱成像。本发明利用光的点扫描成像方式，提高了系统的空间分辨率，结合物镜组不同的放大倍率，可实现对多种目标的高分辨率探测，还消除了样品机械运动对成像造成的模糊和伪影。

技术领域

本发明属于显微成像技术领域，尤其涉及一种扫描式显微高光谱成像系统。

背景技术

高光谱成像作为光谱成像技术的分支，自20世纪80年代诞生以来，广泛应用于农业学、矿物学、大气学以及生命科学等领域新兴技术。它与传统的成像技术相比，在获得目标图像信息的同时，又可以获得特定波段的光谱信息，且高光谱成像的光谱分辨率能够达到10nm以下，它能够瞬时记录视场角内每个像素几十个甚至数百个连续窄波段的光谱信息。近年来，随着显微技术渗透到生物医学检测各方面，出现了许多高光谱技术与显微成像结合的报导，如：染色体识别、癌症诊断、皮肤病检查、食品、农产品等无损检测、细胞功能研究等。

现有的细胞检测技术难以同时获得样本的空间信息和组成成分信息，而显微高光谱技术能够很好地呈现细胞的外观信息和内部的化学成分信息，因而研究显微高光谱成像系统对于细胞乃至于整个生命科学领域来说都有重大的意义。在生物医学研究领域，生物组织的自体荧光检测已经被广泛地应用于疑难病症的预防和诊断研究，而高光谱显微成像技术结合显微镜技术和光谱成像技术，能够被用来进行病理学的定量分析，相对于传统的医学成像方法，它能提供更丰富的光谱成分信息和客观的诊断标准，在生物医学领域有着广阔的应用前景。

目前多数高光谱成像系统多采用推扫视和凝视式的扫描方式，但是大部分的生物体自发荧光信号较弱，如果使用推扫式和凝视型的方式进行成像的话，很容易受到其他背景荧光的影响使得数据采集不准确、光谱以及重建后的图像分辨率低，同时对于液态样品或活体样品来说易造成运动伪影。同时，目前的高光谱成像系统无法做到一次扫描同时获得光谱和显微图像，也就无法通过图谱合一的信息来对样本进行全面分析。

发明内容

本发明实施例提供一种扫描式显微高光谱成像系统，旨在解决现有显微高光谱成像的分辨率低的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种扫描式显微高光谱成像系统，所述系统包括：

激发光源，用于提供照射待测样本的激发光；

样本显微组件，包括放置所述待测样本的样品台以及对所述待测样本进行显微的物镜组；

振镜扫描组件，包括沿所述激发光的出射光路依次布置的扫描振镜、扫描透镜和套筒透镜，所述激发光经所述扫描振镜和所述扫描透镜调节之后，产生不同偏转角度的激发光，所述不同偏转角度的激发光经所述套筒透镜准直后进入所述物镜组并聚焦到所述待测样本上，以对所述待测样本进行扫描，所述待测样本被激发光扫描激发后发射荧光，所述荧光和所述待测样本反射的激发光混合形成混合荧光，所述混合荧光沿反射光路传导；

滤光部件，设置于所述激发光出射光路和反射光路上，对入射激光和反射荧光进行滤波；

图像探测模块，设置于所述反射路径上，用于接收所述滤光部件滤波后的混合荧光并进行显微高光谱成像；

硬件控制模块，与所述图像探测模块和所述振镜扫描组件电连接，用于对所述图像探测模块和所述振镜扫描组件电连接进行同步控制，所述硬件控制模块包括人机交互的控制操作面板；

数据处理模块，与所述图像探测模块电连接，用于对所述图像探测模块所采集到的高光谱数据进行处理。

优选地，所述图像探测模块包括：