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原文传递一种荧光测试设备、系统及方法

专利名称：	一种荧光测试设备、系统及方法
摘要：	本发明提供了一种荧光测试设备、系统及方法，所述设备包括依次设置的成像镜头、成像光谱仪、像增强器以及数字图像采集装置；被测对象在激发光照射下形成的荧光经由所述镜头成像在成像光谱仪的狭缝上，所述成像光谱仪将狭缝上的各空点的光谱分光后成像在所述像增强器上，所述像增强器通过门控、放大功能将所述光谱传输至所述数字图像采集装置，所述数字图像采集装置根据所述像增强器传输的光谱形成光谱影像数据。本发明把瞬态时域测试方法引入高光谱稳态应用，实现瞬态光谱成像，可提高光谱分辨率，缩短荧光测试的时间，提高了测试效率以及提高荧光测试的灵敏度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京卓立汉光仪器有限公司
发明人：	赵怡然;陈兴海;霍纪岗;陈海霞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910637079.1
公开号：	CN110320193A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	王涛;任默闻
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	101102 北京市通州区中关村科技园区通州园金桥产业基地环科中路16号68号楼B
主权项：	1.一种荧光测试设备，其特征在于，包括依次设置的成像镜头、成像光谱仪、像增强器以及数字图像采集装置；被测对象在激发光照射下形成的荧光经由所述镜头成像在成像光谱仪的狭缝上，所述成像光谱仪将狭缝上的各空点的光谱分光后成像在所述像增强器上，所述像增强器通过门控、放大功能将所述光谱传输至所述数字图像采集装置，所述数字图像采集装置根据所述像增强器传输的光谱形成光谱影像数据。 2.根据权利要求1所述的荧光测试设备，其特征在于，所述数字图像采集装置为数字相机。 3.根据权利要求1所述的荧光测试设备，其特征在于，所述成像光谱仪的入光侧与所述镜头固定连接，所述成像光谱仪的出光侧固定有第一固定件；所述像增强器固定在所述第一固定件上。 4.根据权利要求1所述的荧光测试设备，其特征在于，所述像增强器与所述数字图像采集装置间通过光纤锥耦合连接。 5.根据权利要求4所述的荧光测试设备，其特征在于，所述像增强器背离所述成像光谱仪的一侧固定有第二固定件；所述第二固定件背离所述像增强器的一侧固定有所述数字图像采集装置。 6.根据权利要求5所述的荧光测试设备，其特征在于，所述第二固定件为中央形成有中空部的筒形；所述光纤锥置于所述筒形的中空部位，其前表面与所述像增强器和后表面与所述数字图像采集装置分别相对固定。 7.根据权利要求1所述的荧光测试设备，其特征在于，还包括用于控制所述像增强器和所述数字图像采集装置的时序控制器以及所述像增强器的高压电源；所述时序控制器用于被外同步触发后，形成第一脉冲控制信号并将其传输至所述像增强器，形成第二脉冲控制信号并将其传输至所述数字图像采集装置；所述像增强器和数字图像采集装置，在第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号的控制下依次工作，以使所述数字图像采集装置得到光谱影像数据。 8.根据权利要求1所述的荧光测试设备，其特征在于，所述设备进一步还包括处理器；所述处理器用于处理被测对象所有位置点的光谱影像数据和所述光谱影像数据对应的时间得到所述被测对象的荧光光谱图像。 9.一种荧光测试系统，其特征在于，包括形成所述激发光的光源、将所述激发光导入至所述被测对象表面的光路模组、将被测对象形成的荧光整形并传输至镜头的显微光路、用于放置所述被测对象的平移台以及如权利要求1-8任一项所述的荧光测试设备；所述平移台用于控制所述被测对象移动以使所述被测对象表面不同位置点受到激发光照射形成荧光。 10.一种荧光测试方法，其特征在于，所述方法包括：使被测对象在激发光照射下形成的荧光经由镜头导入至成像光谱仪的狭缝上；通过成像光谱仪将狭缝上的各空点的光谱分光后成像在像增强器上；通过像增强器将分光形成的光谱放大和时间分辨后传输至数字图像采集装置；通过所述数字图像采集装置获取所述像增强器传输的光谱形成光谱影像数据。 11.根据权利要求10所述的荧光测试方法，其特征在于，所述方法还包括在使被测对象在激发光照射下形成的荧光经由镜头导入至成像光谱仪的狭缝之前：通过光路模组将所述激发光导入至所述被测对象表面；通过显微光路接收所述被测对象形成的荧光并整形，将整形后的荧光导入镜头。 12.根据权利要求10所述的荧光测试方法，其特征在于，所述方法进一步包括：通过平移台控制所述被测对象移动，采集被测对象表面所有位置点在激发光照射下形成的光谱影像数据，所述光谱影像数据包括位置点信息、光波长信息、时间信息和光强信息；根据被测对象表面所有位置点对应的光谱影像数据得到所述被测对象的荧光光谱图像。 13.根据权利要求10所述的荧光测试方法，其特征在于，所述根据被测对象表面所有位置点对应的光谱影像数据得到所述被测对象的荧光光谱图像具体包括以下步骤中的至少之一：从所述光谱影像数据中提取单一特征波长下某一时间段荧光光谱强度积分，得到被测对象单一特征波长下预设时间段的荧光影像，将所有时间段的荧光光谱强度积分，得到被测对象特征波长的荧光影像；从所述光谱影像数据中将各点荧光光谱在波长上强度做积分，同时对预设时间段内的强度积分，可以得到被测对象预设时间段的荧光影像，将所有时间段的荧光强度积分，得到被测对象的荧光影像；根据光谱影像数据对应于每个位置点做辐射通量标定，得到辐射能量与波长校准曲线，通过三刺激值函数根据色度图得到各位置点随时间变化的颜色，得到随时间变化的彩色图像。 14.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求10-13任一项所述方法。 15.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求10-13任一项所述方法。
所属类别：	发明专利