[发明专利]利用散射以降低源自发荧光并改善均匀性的成像系统和方法

说明书

利用散射以降低源自发荧光并改善均匀性的成像系统和方法。在一些实施例中，系统可包括多个透射照明光源，其被配置成利用不同颜色的透射照明光照射检查区域，同时，相同的漫射器存在于从透射照明光源到检查区域的每个光学路径中。系统还可包括激发光源，其被配置成利用激发光照射所述检查区域。系统可被配置成利用透射照明光源中的每个透射照明光源照射检查区域，并且可选择地，利用激发光源照射检查区域，而不在从透射照明光源的光学路径中的任一个中移动部件。系统还可包括图像检测器，其被配置成检测检查区域的灰度图像；和处理器，其被配置成根据灰度图像创建彩色透射照明图像。

相关申请交叉引用

本申请要求于2016年3月1日提交的美国临时申请号62/301,760的优先权，其内容通过引用以其整体并入本文。

背景技术

显微镜成像系统能够收集包含小对象(如，细胞)的样本的图像。成像系统可被配备为在不同照明模式下收集样本的图像。例如，系统可被配置成在其中已通过样本的光被检测的透射照明模式下，收集透射照明图像；以及在其中来自样本的荧光发射被检测到的落射照明模式下，收集荧光图像。

将透射照明模式和落射照明模式并入同一成像系统存在挑战。透射照明图像优选是彩色的，这允许有效利用染色剂改善对比度并区分样本组成和特征。然而，如果系统仅具有一个相机，则通常需要单色相机，因为相比于传统彩色相机，单色相机灵敏度更高以检测弱荧光，并且空间分辨率更高。能够根据在利用来自相应光源的红光、绿光和蓝光的单独的透射期间检测到的灰度图像数字地创建彩色透射照明图像。然而，三种光源的适当对准可能是有问题的。另外，可以需要移动部件(如，快门或滤光器)以将透射照明模式的光学路径彼此隔离并与落射照明模式隔离。

发明内容

本公开提供利用散射以降低源自发荧光并改善均匀性的成像系统和方法。在一些实施例中，系统可包括多个透射照明光源，其被配置成利用不同颜色的透射照明光照射检查区域，同时，相同的漫射器存在于从透射照明光源到检查区域的每个光学路径中。系统还可包括激发光源，其被配置成利用激发光照射检查区域。系统可被配置成利用透射照明光源中的每个透射照明光源照射检查区域，并且可选择地，利用激发光源照射检查区域，而不在从所述透射照明光源的所述光学路径中的任一个中移动部件。系统还可包括图像检测器，其被配置成检测检查区域的灰度图像；和处理器，其被配置成根据灰度图像创建彩色透射照明图像。

附图说明

图1A是根据本公开的方面的示例性成像系统的示意图，该成像系统被配置成利用灰度图像检测器检测检查区域的透射照明图像和光致发光图像，以及根据多个灰度透射照明图像创建彩色图像，其中，系统在透射照明模式中操作，在该模式中，透射照明光从透射照明光源行进到漫射器，从漫射器行进到检查区域，以及从检查区域行进到图像检测器。

图1B是根据本公开的方面的图1A的成像系统的另一示意图，其中，该系统在落射照明模式下操作，其中，激发光从激发光源行进到检查区域以引起光致发光，进而从检查区域行进到图像检测器。

图2A至图2C是未利用漫射器构造的图1A和图1B的成像系统的仅透射照明的实施例的示意简化图，并且示出了不存在漫射器如何能够导致来自红(R)，绿(G)和蓝(B)透射照明光源的透射照明光跟随的偏移的光学路径。

图3A至图3C是通常分别沿着图2A至图2C的线3A–3A,3B–3B,3C–3C截取的图2A至图2C的成像系统的图，并示出了图2A至图2C的偏移的光学路径如何能够产生对检查区域的非均匀的照射。

图4A至图4C是利用漫射器构造的图1A和图1B的成像系统的仅透射照明的实施例的示意简化图，并且示出了相比于图2A至图2C，存在漫射器能如何对准来自红(R)，绿(G)和蓝(B)透射照明光源的透射照明光跟随的光学路径。