[发明专利]一种用于基因测序仪的光学系统以及图像校正装置

说明书

本发明提供一种用于基因测序仪的光学系统以及图像校正装置，光学系统包括样品模块、照明模块、对焦模块、分光模块以及成像模块；图像校正装置用于光学系统成像模块中，图像校正装置包括连接板、图像传感器调节装置以及反射调节镜；连接板与光学系统成像模块中的图像传感器连接，图像传感器可拆卸地安装在连接板上，连接板与图像传感器调节装置连接；反射调节镜配置在图像传感器前，反射调节镜可调节绕光轴旋转方向以及垂直光轴旋转方向以校正图像。本发明中的系统和装置调节操作简单可靠，能有效校正图像，多自由度的图像调节校正能更加满足成像精度，对分析碱基类型与碱基序列起着重要作用。

技术领域

本发明主要涉及到的领域有光学系统的设计、图像校正以及基因测序技术领域，尤其涉及一种用于基因测序仪的光学系统以及图像校正装置。

背景技术

目前针对基因测序仪的光学系统的设计研究中，主要包括照明系统的设计，分光镜组的选择以及成像装置的设计等。现有的直接照明系统照射样品时，照明光斑会不均匀，从而导致成像图片质量下降，导致测序准确性降低，所以合理考虑照明系统对基因测序过程是有意义的。分光镜组选择不当会直接导致测序信息的减弱甚至丢失，根据激发样品所发射的荧光信息，合理选择分光镜组，能有效的收集测序信息，达到测序目的。另外，合理考虑光学元件空间布置能尽可能的将光学系统占用空间缩小，光学系统的占用空间越小，整个产品就更加小巧紧凑。

在碱基测序判断过程中，拍摄图像的像素一致性有着很高的要求，像素一致性指的就是将拍摄图像的坐标位置尽可能的达到重合，为了鉴定待测序列碱基的类别，需要得到大量的碱基图像，而碱基图像通过专业的CCD相机获得，由于CCD相机拍摄过程中可能因为系统各个元件定位误差，相机的自身定位误差，相机之间所拍摄的不同碱基类型的图像视野不满足像素一致性等因素影响，这对后续的图像处理以及碱基识别等操作会带来不能分析出正确碱基序列的后果，导致测序失败。现有技术采用算法来进行弥补，例如专利CN201810032793.3中提及到的相机标定方法及图像配准方法，虽然能进行图像配准，但当不同CCD相机拍摄图像相对位置相差过大时，这种方法就不适用，所以设计与提出一种图像校正装置是有必要的，这对后续分析碱基类型与碱基序列起着重要作用。

发明内容

本发明实施方式提供一种用于基因测序仪的光学系统以及图像校正装置，所述光学系统包括：

所述样品模块包括样品；

所述照明模块包括光源、透镜组、激光二向色镜、激光滤色片以及物镜；

所述对焦模块包括对焦模组、对焦二向色镜、对焦滤色片；

所述分光模块包括分光二向色镜组；

所述成像模块包括管透镜、图像传感器、图像校正装置以及滤色片；

照明模块包括光源、透镜组、激光二向色镜、激光滤色片以及物镜；所述光源用于发射激发样品的激发光，所述透镜组包括准直镜，成像透镜，激光二向色镜以及物镜，所述准直镜配置在所述光源到所述激光二向色镜之间的光路中，所述准直镜的作用为将所述光源激发光进行扩束，所述成像透镜配置在所述光源到所述激光二向色镜之间的光路中，所述成像透镜的作用为将扩束后的光源激发光成像在所述物镜的后焦面上，所述激光二向色镜配置在物镜到所述管透镜之间的光路上，所述激光二向色镜的作用为反射所述光源激发光进入所述物镜激发样品并透射所述样品激发出的发射光进入所述图像传感器上，所述激光滤色片配置在所述光源到所述激光二向色镜之间的光路中，所述激光滤色片保证光源激发光的洁净度，所述物镜收集用于激发样品的激发光至所述样品并将来自样品的发射光收集至成像模块。

进一步地，对焦模块中的对焦模组发射对焦激光，所述对焦滤色片配置在对焦模组到对焦二向色镜之间的光路上，所述对焦滤色片保证对焦激光的洁净度，所述对焦二向色镜配置在物镜到所述管透镜之间的光路上，所述对焦二向色镜将所述对焦激光反射进入物镜至所述样品，调整所述物镜与所述样品垂直相对位置，所述样片反射对焦激光返回至对焦模组以确定所述物镜与所述样品垂直相对位置，从而达到对焦目的。