[发明专利]一种基于相衬图像和共焦散射显微光谱细胞识别装置及方法

权利要求书

1.一种基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置，用于检测待检样品中的早期癌变细胞，其特征在于，包括：

光源照明单元，用于发射和传输光，包括光源和光纤耦合器，耦合透镜组；

相衬成像单元，设置于所述耦合透镜组的光线照射的样品后，包括相衬显微镜和相机，所述待检样品放置于所述相衬显微镜上，

一部分所述耦和透镜组聚焦光照射到样品，穿过所述待检样品，进入所述相衬显微镜，得到所述待检样品中细胞的相衬图像，所述相机用于采集所述相衬图像；

共焦光谱信息获取单元，包括光谱仪，用于收集被所述待检样品散射的另一部分所述耦和透镜组聚焦光照射到样品，被样品散射的光再被耦和透镜接收和传输，得到含有所述细胞成分信息的光谱；

图像处理与光谱分析单元，用于接收所述相衬图像和所述光谱，并计算分析得出所述待检样品中的细胞的同正常细胞匹配的定性和定量结果；以及

控制单元，用于控制所述光源照明单元、所述相衬成像单元控制、所述共焦光谱信息获取单元、所述图像处理与光谱分析单元正常工作；

其中，所述光纤耦合器，设置于光源的光路上，和光源之间由光纤连接；耦合透镜组，包括准直透镜和汇聚透镜；所述光纤耦合器有两个通道，一个通道用于传导所述光源发出的照明光进入所述耦合透镜组后穿过所述待检样品并进入所述相衬显微镜，另一个通道用于传输被所述待检样品背向散射光到所述光谱仪。

2.如权利要求1所述的基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置，其特征在于：

其中，所述的光源为白光光源，所述白光光源为卤素灯光源或白光激光器。

3.如权利要求1所述的基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置，其特征在于：

所述共焦光谱信息获取单元包括光纤耦合器和光纤束，光纤耦合器位于所述光谱仪和所述耦合透镜之间，光纤束同光纤耦合器相连，耦合透镜接收样品散射光，再经光纤耦合器耦合并由光纤束传输到所述光谱仪。

4.如权利要求1所述的基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置，其特征在于：

所述相衬成像单元还包括三维扫描平台，设置于所述耦合透镜组与相衬显微镜间，用于驱动所述待检样品在三维位置的扫描。

5.如权利要求1所述的基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置，其特征在于：

其中，所述相机为CCD相机，所述光谱仪为光纤CCD光谱仪。

6.一种利用权利要求1中所述的基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置进行早期癌细胞识别的方法，包括以下步骤：

步骤一，将所述待检样品放置在所述三维扫描平台上；

步骤二，通过所述控制单元操纵装置获取所述光谱和所述相衬图像；

步骤三，所述图像处理与光谱分析单元分析处理所述光谱和所述相衬图像，获得所述待检样品中细胞与癌细胞的匹配程度的定性和定量结果。

7.如权利要求7中所述的基于相衬图像和共焦散射显微光谱的细胞识别装置进行早期癌细胞识别的方法，其特征在于：

其中，所述步骤三包括对所述光谱进行主成分分析得出所述待检样品中细胞的主要特征，即细胞的主成分，作为神经网络的输入信息，通过神经网络组合算法自动得到细胞的类别；在利用图像模糊识别算法识别所述待检样品中细胞结构上同正常细胞的定量差别结果。