[发明专利]一种深度可分辨荧光成像系统

权利要求书

1.一种深度可分辨荧光成像系统，其特征在于，包括深度可分辨荧光成像模块和数据后处理模块；所述的深度可分辨荧光成像模块包括激光器(1)、扩束器(2)、二向色镜(3)、轴锥透镜(4)、长波通滤光镜(6)、透镜A(7)、光阑(8)、透镜B(9)、彩色CCD相机(10)；激光器(1)发出的激光经扩束器(2)扩束后，利用二向色镜(3)反射并由轴锥透镜(4)将光束汇聚于样本(5)的不同深度；与轴锥透镜光轴的距离为r的激发光所聚焦在样本中的深度L通过公式(1)计算获得，

其中，θ为轴锥透镜的锥角，n为轴锥透镜材料的折射率；源自样本(5)中不同深度的荧光信号经轴锥透镜变成平行光束，依次通过透镜A(7)、光阑(8)和透镜B(9)组成的光路，并利用光阑(8)形成的针孔滤除杂散的荧光信号，最终成像到彩色CCD相机(10)上；

所述的数据后处理模块，用于分析并处理由彩色CCD相机(10)所采集的荧光图像，利用荧光图像上不同像素点的RGB值及其所在位置，计算荧光团所在的深度；

所述的数据后处理模块，计算荧光团所在的深度的具体步骤如下：

步骤一，利用公式(2)对所采集的荧光图像上各像素点的R、G、B值做均一化处理，

其中分别为荧光图像上各像素点的R、G、B值均一化后的结果；

基于均一化后的结果，利用阈值法筛选出属于待测目标的有效像素点，即采集到源自荧光团的荧光信号的像素点；

步骤二，对荧光图像上的有效像素点区域进行边缘检测并提取轮廓线，随后以图像中心为圆心将位于轮廓线上的有效像素点拟合为不同半径大小的圆环；

步骤三，根据公式(3)，利用所采集的荧光图像上各个圆环的半径所对应的像素点个数计算各个圆环的实际半径长度R₁，

其中，R₂为激发光光束的半径，P₀为标准样品的荧光图像上的最大圆环半径所对应的像素点个数，P₁为待测样本的荧光图像上各个圆环的半径所对应的像素点个数；

步骤四，利用R₁通过公式(4)求出目标荧光团位于样本的深度L

2.根据权利要求1所述的深度可分辨荧光成像系统，其特征在于，步骤三中所述标准样品为荧光团在各深度均匀分布的样品。