用于通過(guò)使用光分布來(lái)提高粒子成像設(shè)備中的測(cè)量精確度的裝置、系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】用于通過(guò)使用光分布來(lái)提高粒子成像設(shè)備中的測(cè)量精確度 的裝置、系統(tǒng)和方法
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年6月29日，申請(qǐng)?zhí)枮?01180032277. 7,名為"用于通過(guò) 使用光分布來(lái)提高粒子成像設(shè)備中的測(cè)量精確度的裝置、系統(tǒng)和方法"申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于圖像數(shù)據(jù)處理的方法和系統(tǒng)。一些實(shí)施例涉及用于執(zhí)行用于處理 粒子的圖像的一個(gè)或一個(gè)以上步驟的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 利用諸如電荷耦合器件（CCD)檢測(cè)器之類的檢測(cè)器的成像被用于生物技術(shù)應(yīng)用。 在一些應(yīng)用中，CCD被配置成測(cè)量粒子響應(yīng)于光源而發(fā)出的熒光。取決于存在多少特定熒 光物質(zhì)，粒子可能具有不同的熒光強(qiáng)度。熒光物質(zhì)的量可指示若干狀況。例如，熒光的量可 指示物質(zhì)的存在或不存在，或粒子對(duì)特定物質(zhì)的吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 提出了一種提高粒子成像設(shè)備中的測(cè)量準(zhǔn)確度的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法 可包括測(cè)量第一粒子發(fā)出的光并測(cè)量第二粒子發(fā)出的光，其中測(cè)得的來(lái)自第二粒子的光在 交迭區(qū)域中與測(cè)得的來(lái)自第一粒子的光至少部分地交迭。在一些實(shí)施例中，該方法可包括 確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第一粒子的光的貢獻(xiàn)，并確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢 獻(xiàn)。此外，該方法可包括從來(lái)自第一粒子的光的貢獻(xiàn)中減去來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)，并確 定第一粒子發(fā)出的光的強(qiáng)度。
[0005] 在一些實(shí)施例中，測(cè)量由第一粒子和第二粒子發(fā)出的光可利用二維C⑶檢測(cè)器來(lái) 執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，光檢測(cè)器可以是CMOS檢測(cè)器或量子點(diǎn)檢測(cè)器。此外，在一些實(shí)施例 中，確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)可包括：計(jì)算來(lái)自第二粒子的光的高斯分 布。在一些實(shí)施例中，測(cè)得的來(lái)自第二粒子的光的至少一部分被第一粒子反射。確定該交 迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)可包括：計(jì)算被第一粒子反射的來(lái)自第二粒子的光。此 外，確定來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)可包括：測(cè)量第一粒子與第二粒子之間的距離。確定測(cè)得 的來(lái)自第二粒子的光的量可包括：測(cè)量第二粒子的強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，該方法可包括丟 棄對(duì)第一粒子的測(cè)量。
[0006] 還提出了一種提高粒子測(cè)量設(shè)備中的測(cè)量準(zhǔn)確度的方法。在一些實(shí)施例中，該方 法包括測(cè)量由第一粒子發(fā)出的光和測(cè)量由第二粒子發(fā)出的光，其中第二粒子發(fā)出的光的至 少一部分被第一粒子反射。該方法還可包括確定被第一粒子反射的來(lái)自第二粒子的光的貢 獻(xiàn)，和/或丟棄對(duì)該第一粒子的測(cè)量。在一些實(shí)施例中，如果被第一粒子反射的來(lái)自第二粒 子的光的貢獻(xiàn)高于預(yù)定值，則可丟棄對(duì)第一粒子的測(cè)量。在一些實(shí)施例中，確定被第一粒子 反射的來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)包括：測(cè)量第一粒子與第二粒子之間的距離。此外，該方法 可包括確定兩個(gè)粒子之間的相對(duì)強(qiáng)度。
[0007] 還提出了一種包括計(jì)算機(jī)可讀代碼的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀代碼在被 計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行操作。在一些實(shí)施例中，這些操作可包括測(cè)量第一粒子發(fā)出的 光并測(cè)量第二粒子發(fā)出的光，其中測(cè)得的來(lái)自第二粒子的光在交迭區(qū)域中與測(cè)得的來(lái)自第 一粒子的光至少部分地交迭。此外，這些操作可包括確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第一粒子的光 的貢獻(xiàn)，和/或確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)。在一些實(shí)施例中，這些操作可 包括從來(lái)自第一粒子的光的貢獻(xiàn)中減去來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)，并確定第一粒子發(fā)出的 光的強(qiáng)度。
[0008] 在一些實(shí)施例中，測(cè)量由第一粒子和第二粒子發(fā)出的光的操作可利用CCD檢測(cè) 器、CMOS檢測(cè)器和/或量子點(diǎn)檢測(cè)器來(lái)執(zhí)行。此外，這些操作可包括確定該交迭區(qū)域中來(lái) 自第二粒子的光的貢獻(xiàn)，這可包括：計(jì)算來(lái)自第二粒子的光的高斯分布。
[0009] 在一些實(shí)施例中，測(cè)得的來(lái)自第二粒子的光的至少一部分被第一粒子反射。在一 些實(shí)施例中，確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)可包括：計(jì)算被第一粒子反射的 來(lái)自第二粒子的光。確定來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)的操作可包括：測(cè)量第一粒子與第二粒 子之間的距離。在一些實(shí)施例中，確定測(cè)得的來(lái)自第二粒子的光的量的操作可進(jìn)一步包括： 測(cè)量第二粒子的強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，這些操作可包括丟棄對(duì)第一粒子的測(cè)量。
[0010] 還提出了一種光學(xué)分析系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)可包括光檢測(cè)器，該光檢測(cè) 器被配置成測(cè)量第一粒子發(fā)出的光并測(cè)量第二粒子發(fā)出的光，其中測(cè)得的來(lái)自第二粒子的 光在交迭區(qū)域中與測(cè)得的來(lái)自第一粒子的光至少部分地交迭。此外，該系統(tǒng)可包括耦合至 光檢測(cè)器的處理器，其中該處理器被配置成確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第一粒子的光的貢獻(xiàn)， 并確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)。處理器還可被配置成從來(lái)自第一粒子的光 的貢獻(xiàn)中減去來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)，并確定第一粒子發(fā)出的光的強(qiáng)度。
[0011] 在一些實(shí)施例中，光檢測(cè)器可以是C⑶檢測(cè)器、CMOS檢測(cè)器和/或量子點(diǎn)檢測(cè)器。 此外，該處理器可被配置成計(jì)算來(lái)自第二粒子的光的高斯分布，以確定該交迭區(qū)域中來(lái)自 第二粒子的光的貢獻(xiàn)。此外，該處理器可被配置成計(jì)算被第一粒子反射的來(lái)自第二粒子的 光，且可確定該交迭區(qū)域中來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)。在一些實(shí)施例中，該處理器可進(jìn)一步 被配置成測(cè)量第一粒子與第二粒子之間的距離，以確定來(lái)自第二粒子的光的貢獻(xiàn)。此外，該 處理器可被配置成測(cè)量第二粒子的強(qiáng)度，以確定測(cè)得的來(lái)自第二粒子的光的量。在一些實(shí) 施例中，該處理器可被配置成丟棄對(duì)第一粒子的測(cè)量。
[0012] 還提出了一種用于提高粒子成像設(shè)備中的測(cè)量準(zhǔn)確度的方法。在一些實(shí)施例中， 該方法可包括利用第一光源照射粒子，并通過(guò)利用光檢測(cè)器獲得響應(yīng)于第一光源而從粒子 發(fā)出的光的第一測(cè)量來(lái)產(chǎn)生第一圖像。該方法還包括通過(guò)對(duì)第一圖像進(jìn)行內(nèi)插來(lái)產(chǎn)生第二 圖像，其中第二圖像具有比第一圖像高的分辨率。此外，該方法可包括確定第二圖像中的粒 子的中心。
[0013] 在一些實(shí)施例中，該方法可包括通過(guò)對(duì)第二圖像求積分來(lái)確定粒子的強(qiáng)度。此外， 該方法可包括產(chǎn)生光的第一測(cè)量的分析表不，并通過(guò)對(duì)該分析表不求積分來(lái)確定該粒子 的強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，該方法可包括確定第二圖像的像素與預(yù)期分布之間的差，并在該 差高于預(yù)定閾值時(shí)丟棄該光的第一測(cè)量。
[0014] 在一些實(shí)施例中，預(yù)期分布可以是高斯分布。該方法還包括利用第二光源照射該 粒子，并通過(guò)利用光檢測(cè)器來(lái)獲得響應(yīng)于第二光源而從該粒子發(fā)出的光的第二測(cè)量來(lái)產(chǎn)生 第三圖像。此外，該方法可包括確定第三圖像中的該粒子的中心，并確定第二圖像中的該粒 子的中心與第三圖像中的該粒子的中心之間的位置差。在一些實(shí)施例中，該方法可包括響 應(yīng)于該差來(lái)計(jì)算第二圖像與第三圖像之間的偏離。
[0015] 在一些實(shí)施例中，該方法可包括將第一圖像和第三圖像對(duì)準(zhǔn)。此外，該方法可包括 利用多個(gè)粒子來(lái)計(jì)算第二圖像與第三圖像之間的偏離。
[0016] 還提出了一種包括計(jì)算機(jī)可讀代碼的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀代碼在被 計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行操作。在一些實(shí)施例中，這些操作可包括利用第一光源照射粒 子，并通過(guò)利用光檢測(cè)器獲得響應(yīng)于第一光源而從粒子發(fā)出的光的第一測(cè)量來(lái)產(chǎn)生第一圖