[发明专利]用于菌斑检测的设备和方法

权利要求书

1.一种菌斑检测设备(70)，包括：

激发源(72)，被配置用于将波长调制光(λ_ex)(78)输出至评价部位(80)，所述波长调制光在波长调制频率处被调制成：具有周期性改变波长，所述周期性改变波长以在以下区域中的波长为中心，在所述区域中，对于特定的菌斑的吸收和荧光激发光谱中的一个或多个呈非线性，其中所述特定的菌斑展现出与(i)不是所述特定的菌斑的菌斑和(ii)除所述菌斑之外的干扰物种中的一个或多个的光谱特性不同的光谱特性；

光检测器(74)，被配置用于检测从所述评价部位(80)接收的光(λ_site)(84)，其中所检测到的光(λ_site)(84)包括(i)部位反射光(λ_refl)和(ii)部位发射光(λ_em)中的一个或多个；和

控制器(76)，可操作地耦合至所述激发源(72)和所述光检测器(74)，并且被配置成(i)控制所述激发源(72)输出所述波长调制光，并且(ii)通过检测在(i)吸收光谱和(ii)激发光谱中的至少一个内所包含的所述波长调制频率的高于基波的至少一个高次谐波，来检测菌斑的存在，其中所述吸收光谱包括部位反射光(λ_refl)，所述激发光谱包括在部位发射光(λ_em)中的荧光发射。

2.如权利要求1所述的设备(70)，其中所述控制器(76)包括：

激发控制模块(88)，用于经由至少一个激发控制信号来控制所述激发源(72)输出所述波长调制光，和

谐波分量检测模块(90)，用于检测在(i)包括部位反射光(λ_refl)的吸收光谱和(ii)包括在部位发射光(λ_em)中的荧光发射的激发光谱中的至少一个内所包含的所述波长调制频率的高于基波分量的至少一个谐波分量。

3.如权利要求2所述的设备(70)，其中所述谐波分量检测模块(90)包括至少一个锁定放大器，其被配置成检测所述波长调制频率的所述至少一个高次谐波分量并拒绝以其他频率调制的信号。

4.如权利要求1所述的设备(70)，其中所述控制器(76)输出作为检测到的菌斑的函数并指示出在所述评价部位(80)处的特性的至少一个信号，所述特性包括从由(i)存在菌斑、(ii)未成熟菌斑、(iii)成熟菌斑和(iv)不存在菌斑构成的组中选出的至少一个。

5.如权利要求1所述的设备(70)，其中所述周期性改变波长包括使用如下波长：包括(i)对准在所述区域内的中心波长、(ii)比所述中心波长短的波长、和(iii)比所述中心波长长的波长。

6.如权利要求1所述的设备(70)，进一步包括：

光学器件模块(92)，其包括光学滤波器、光纤、收集光学元件和聚焦光学元件中的至少一个，其光学地耦合在(i)从所述激发源(72)到所述评价部位(80)的所述波长调制光(λ_ex)(78)和(ii)从所述评价部位(80)到所述光检测器(74)的所检测到的光(λ_site)(84)中的至少一个的路径上。

7.如权利要求2所述的设备(70)，

其中所述激发源(72)包括用于输出三个不同波长的光的三个LED(106)，

其中所述光检测器(74)包括至少一个光电检测器(120)，并且

其中所述激发控制模块(88)包括序列发生器，用于输出被配置用于对所述三个LED(106)的激发进行排序的所述至少一个激发控制信号，以产生合成光输出(78)，所述合成光输出具有以所述区域内的所述波长为中心的所述周期性改变波长。

8.如权利要求7所述的设备(70)，

其中所述三个LED(106)包括各输出窄光谱光的蓝色LED，并且所述三个不同的窄光谱光包括438nm、444nm和450nm。