用于通過使用光分布來提高粒子成像設(shè)備中的測量精確度的裝置、系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于通過使用光分布來提高粒子成像設(shè)備中的測量精確度 的裝置、系統(tǒng)和方法
[0001] 本申請是申請日為2011年6月29日，申請?zhí)枮?01180032277. 7,名為"用于通過 使用光分布來提高粒子成像設(shè)備中的測量精確度的裝置、系統(tǒng)和方法"申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于圖像數(shù)據(jù)處理的方法和系統(tǒng)。一些實施例涉及用于執(zhí)行用于處理 粒子的圖像的一個或一個以上步驟的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 利用諸如電荷耦合器件（CCD)檢測器之類的檢測器的成像被用于生物技術(shù)應(yīng)用。 在一些應(yīng)用中，CCD被配置成測量粒子響應(yīng)于光源而發(fā)出的熒光。取決于存在多少特定熒 光物質(zhì)，粒子可能具有不同的熒光強度。熒光物質(zhì)的量可指示若干狀況。例如，熒光的量可 指示物質(zhì)的存在或不存在，或粒子對特定物質(zhì)的吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 提出了一種提高粒子成像設(shè)備中的測量準確度的方法。在一個實施例中，該方法 可包括測量第一粒子發(fā)出的光并測量第二粒子發(fā)出的光，其中測得的來自第二粒子的光在 交迭區(qū)域中與測得的來自第一粒子的光至少部分地交迭。在一些實施例中，該方法可包括 確定該交迭區(qū)域中來自第一粒子的光的貢獻，并確定該交迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢 獻。此外，該方法可包括從來自第一粒子的光的貢獻中減去來自第二粒子的光的貢獻，并確 定第一粒子發(fā)出的光的強度。
[0005] 在一些實施例中，測量由第一粒子和第二粒子發(fā)出的光可利用二維C⑶檢測器來 執(zhí)行。在一些實施例中，光檢測器可以是CMOS檢測器或量子點檢測器。此外，在一些實施例 中，確定該交迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢獻可包括：計算來自第二粒子的光的高斯分 布。在一些實施例中，測得的來自第二粒子的光的至少一部分被第一粒子反射。確定該交 迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢獻可包括：計算被第一粒子反射的來自第二粒子的光。此 外，確定來自第二粒子的光的貢獻可包括：測量第一粒子與第二粒子之間的距離。確定測得 的來自第二粒子的光的量可包括：測量第二粒子的強度。在一些實施例中，該方法可包括丟 棄對第一粒子的測量。
[0006] 還提出了一種提高粒子測量設(shè)備中的測量準確度的方法。在一些實施例中，該方 法包括測量由第一粒子發(fā)出的光和測量由第二粒子發(fā)出的光，其中第二粒子發(fā)出的光的至 少一部分被第一粒子反射。該方法還可包括確定被第一粒子反射的來自第二粒子的光的貢 獻，和/或丟棄對該第一粒子的測量。在一些實施例中，如果被第一粒子反射的來自第二粒 子的光的貢獻高于預(yù)定值，則可丟棄對第一粒子的測量。在一些實施例中，確定被第一粒子 反射的來自第二粒子的光的貢獻包括：測量第一粒子與第二粒子之間的距離。此外，該方法 可包括確定兩個粒子之間的相對強度。
[0007] 還提出了一種包括計算機可讀代碼的有形計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀代碼在被 計算機執(zhí)行時使計算機執(zhí)行操作。在一些實施例中，這些操作可包括測量第一粒子發(fā)出的 光并測量第二粒子發(fā)出的光，其中測得的來自第二粒子的光在交迭區(qū)域中與測得的來自第 一粒子的光至少部分地交迭。此外，這些操作可包括確定該交迭區(qū)域中來自第一粒子的光 的貢獻，和/或確定該交迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢獻。在一些實施例中，這些操作可 包括從來自第一粒子的光的貢獻中減去來自第二粒子的光的貢獻，并確定第一粒子發(fā)出的 光的強度。
[0008] 在一些實施例中，測量由第一粒子和第二粒子發(fā)出的光的操作可利用CCD檢測 器、CMOS檢測器和/或量子點檢測器來執(zhí)行。此外，這些操作可包括確定該交迭區(qū)域中來 自第二粒子的光的貢獻，這可包括：計算來自第二粒子的光的高斯分布。
[0009] 在一些實施例中，測得的來自第二粒子的光的至少一部分被第一粒子反射。在一 些實施例中，確定該交迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢獻可包括：計算被第一粒子反射的 來自第二粒子的光。確定來自第二粒子的光的貢獻的操作可包括：測量第一粒子與第二粒 子之間的距離。在一些實施例中，確定測得的來自第二粒子的光的量的操作可進一步包括： 測量第二粒子的強度。在一些實施例中，這些操作可包括丟棄對第一粒子的測量。
[0010] 還提出了一種光學(xué)分析系統(tǒng)。在一些實施例中，該系統(tǒng)可包括光檢測器，該光檢測 器被配置成測量第一粒子發(fā)出的光并測量第二粒子發(fā)出的光，其中測得的來自第二粒子的 光在交迭區(qū)域中與測得的來自第一粒子的光至少部分地交迭。此外，該系統(tǒng)可包括耦合至 光檢測器的處理器，其中該處理器被配置成確定該交迭區(qū)域中來自第一粒子的光的貢獻， 并確定該交迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢獻。處理器還可被配置成從來自第一粒子的光 的貢獻中減去來自第二粒子的光的貢獻，并確定第一粒子發(fā)出的光的強度。
[0011] 在一些實施例中，光檢測器可以是C⑶檢測器、CMOS檢測器和/或量子點檢測器。 此外，該處理器可被配置成計算來自第二粒子的光的高斯分布，以確定該交迭區(qū)域中來自 第二粒子的光的貢獻。此外，該處理器可被配置成計算被第一粒子反射的來自第二粒子的 光，且可確定該交迭區(qū)域中來自第二粒子的光的貢獻。在一些實施例中，該處理器可進一步 被配置成測量第一粒子與第二粒子之間的距離，以確定來自第二粒子的光的貢獻。此外，該 處理器可被配置成測量第二粒子的強度，以確定測得的來自第二粒子的光的量。在一些實 施例中，該處理器可被配置成丟棄對第一粒子的測量。
[0012] 還提出了一種用于提高粒子成像設(shè)備中的測量準確度的方法。在一些實施例中， 該方法可包括利用第一光源照射粒子，并通過利用光檢測器獲得響應(yīng)于第一光源而從粒子 發(fā)出的光的第一測量來產(chǎn)生第一圖像。該方法還包括通過對第一圖像進行內(nèi)插來產(chǎn)生第二 圖像，其中第二圖像具有比第一圖像高的分辨率。此外，該方法可包括確定第二圖像中的粒 子的中心。
[0013] 在一些實施例中，該方法可包括通過對第二圖像求積分來確定粒子的強度。此外， 該方法可包括產(chǎn)生光的第一測量的分析表不，并通過對該分析表不求積分來確定該粒子 的強度。在一些實施例中，該方法可包括確定第二圖像的像素與預(yù)期分布之間的差，并在該 差高于預(yù)定閾值時丟棄該光的第一測量。
[0014] 在一些實施例中，預(yù)期分布可以是高斯分布。該方法還包括利用第二光源照射該 粒子，并通過利用光檢測器來獲得響應(yīng)于第二光源而從該粒子發(fā)出的光的第二測量來產(chǎn)生 第三圖像。此外，該方法可包括確定第三圖像中的該粒子的中心，并確定第二圖像中的該粒 子的中心與第三圖像中的該粒子的中心之間的位置差。在一些實施例中，該方法可包括響 應(yīng)于該差來計算第二圖像與第三圖像之間的偏離。
[0015] 在一些實施例中，該方法可包括將第一圖像和第三圖像對準。此外，該方法可包括 利用多個粒子來計算第二圖像與第三圖像之間的偏離。
[0016] 還提出了一種包括計算機可讀代碼的有形計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀代碼在被 計算機執(zhí)行時使計算機執(zhí)行操作。在一些實施例中，這些操作可包括利用第一光源照射粒 子，并通過利用光檢測器獲得響應(yīng)于第一光源而從粒子發(fā)出的光的第一測量來產(chǎn)生第一圖