[发明专利]多模态信号采集装置及方法、激光影像系统

权利要求书

1.一种多模态信号采集装置，用于采集激光脉冲照射在样品上产生的多模态信号，其特征在于，包括：相互连接的独立通道采集模块和光谱信号处理装置；

所述独立通道采集模块内设有多个独立的光谱信号采集通道，每个光谱信号采集通道分别对应多模态信号中的特定波段的光谱信号；所述多模态信号包括FAD分子和NADH分子产生的荧光光谱信号；所述光谱信号采集通道包括FAD信号采集通道和NADH信号采集通道；

在将特定波段的激光脉冲照射在样品上产生多模态信号后，各个所述光谱信号采集通道分别采集所述多模态信号，并从所述多模态信号中滤出对应的特定波段的光谱信号，并将该光谱信号发送至所述光谱信号处理装置；

所述光谱信号处理装置分别接收各个光谱信号采集通道采集的光谱信号，对FAD分子荧光采集通道采集的光谱信号进行去卷积分离处理，分离FAD荧光信号和NADH荧光信号的光谱信号强度，去除FAD荧光信号中的NADH荧光信号干扰，得到纯净的FAD荧光信号，并分别将各个光谱信号进行成像及叠加输出。

2.根据权利要求1所述的多模态信号采集装置，其特征在于，所述独立通道采集模块包括多组并列设置的光学器件，每个光学器件对应一个独立的光谱信号采集通道；其中，所述光学器件包括分光镜或滤镜。

3.根据权利要求1所述的多模态信号采集装置，其特征在于，所述多模态信号还包括：激光脉冲的谐波信号；

所述光谱信号采集通道还包括：谐波信号采集通道。

4.根据权利要求1所述的多模态信号采集装置，其特征在于，所述光谱信号处理装置去卷积分离处理包括如下公式：

T_FAD＝H_FAD-a×H_NADH

式中，T_FAD为FAD信号采集通道中纯净的FAD荧光信号，H_FAD为FAD信号采集通道的总信号，a为设定系数，H_NADH为NADH信号采集通道的总信号。

5.一种多模态信号采集方法，用于采集激光脉冲照射在样品上产生的多模态信号，其特征在于，包括：

利用多个独立的光谱信号采集通道分别采集所述多模态信号；所述多模态信号包括FAD分子和NADH分子产生的荧光光谱信号；所述光谱信号采集通道包括FAD信号采集通道和NADH信号采集通道；

从所述多模态信号中滤出对应的特定波段的光谱信号；其中，每个光谱信号采集通道分别对应多模态信号中的一种特定波段的光谱信号；

分别获取各个光谱信号采集通道采集的光谱信号，对FAD分子荧光采集通道采集的光谱信号进行去卷积分离处理，分离FAD荧光信号和NADH荧光信号的光谱信号强度，去除FAD荧光信号中的NADH荧光信号干扰，得到纯净的FAD荧光信号，并分别将各个光谱信号进行成像及叠加输出。

6.根据权利要求5所述的多模态信号采集方法，其特征在于，在激光脉冲照射在样品上之前，还包括：

将包含多种不同波段的激光脉冲照射在样品上，使得所述激光脉冲在与所述样品相互作用后产生波段不重叠的多模态信号。

7.根据权利要求6所述的多模态信号采集方法，其特征在于，还包括：

对激光脉冲进行光谱调节，调节激光脉冲的光谱信号的波段范围，使得激光脉冲在与所述样品相互作用后产生的谐波信号与样品的荧光分子的光谱范围不重叠。

8.一种激光影像系统，其特征在于，包括：激光光源、光谱调节模块以及权利要求1-4任一项的多模态信号采集装置；

所述激光光源用于产生激光脉冲；

所述光谱调节模块用于调节所述激光脉冲的光谱范围得到包含多个波段的激光脉冲，并将激光脉冲照射在样品上产生波段不重叠的多模态信号；

所述多模态信号采集装置用于通过独立的多个光谱信号采集通道分别采集所述多模态信号，并滤出特定波段的光谱信号进行成像处理。

9.根据权利要求8所述的激光影像系统，其特征在于，所述光谱调节模块还用于从所述激光脉冲中分离出各种波段的光谱信号，对所述光谱信号的波段进行光谱调节，使得所述激光脉冲在与所述样品相互作用后产生波段不重叠的多模态信号。