本实用新型专利技术公开了一种CCD信号采集处理装置，包括FPGA控制模块、CCD芯片、前置放大电路、图像数据采集模块、模拟信号处理模块和图像处理模块，所述FPGA控制模块与所述CCD芯片电性连接，所述CCD芯片与所述前置放大电路电性连接，所述图像数据采集模块和所述前置放大电路电性连接，所述图像处理模块与所述图像数据采集模块电性连接，所述FPGA控制模块与所述AD采集模块电性连接，所述图像电压偏置模块与所述前置放大电路电性连接，所述AD采集模块与所述图像电压偏置模块电性连接，所述图像处理模块与所述AD采集模块电性连接，通过上述结构的设置实现观测系统能够分析比例差异较大的荧光信号。信号。信号。
【技术实现步骤摘要】
一种CCD信号采集处理装置
[0001]本技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种CCD信号采集处理装置。
技术介绍
[0002]一代测序仪，即利用毛细管电泳原理的sanger测序仪，是一种利用电泳分离大小不同的分子，通过激光激发分子携带的荧光染料发出荧光，使用CCD芯片收集感应荧光信号后得到观测结果来分析结果。激光光源发出的激光，照射到毛细管检测窗部分，激发毛细管内电泳驱动的分子上所携带的荧光染料，发出相应的荧光信号，通过信息采集光路，不同颜色的荧光汇聚到感光CCD芯片的不同位置，利用数据处理系统，可以分析得出各个荧光信号的强弱，从而分析出含有不同荧光染料分子的相关信息。准确、充分的分析CCD感光芯片上所感应到的光信号对于仪器的性能来说起着决定性的作用，限制了荧光观测的能力和性能，对仪器来说是至关重要的性能参数。
[0003]目前对CCD采集到的信号的分析和处理，主要依赖与与感光芯片配合的FPGA数据处理程序以及输出模拟信号的模拟控制电路。目前对数据的数字信号处理，常规使用16位AD采集，即对CCD读取到的光强信号，分为0～65535或
‑
32768～32767范围内的数字来进行划分。
[0004]但是实际实验中，荧光信号之间的比例差异往往很大，很多时候会超过这个范围，这种情况下，过小的数据会变得不可探测，而过大的数据在信号采集电路中最终输出的就是一个“过曝光”(即超量程)的信号，会导致实验数据的丢失。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种CCD信号采集处理装置，旨在解决现有技术中的观测系统不能分析比例差异较大的荧光信号的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的一种CCD信号采集处理装置，包括FPGA控制模块、CCD芯片、前置放大电路、图像数据采集模块、模拟信号处理模块和图像处理模块，所述FPGA控制模块与所述CCD芯片电性连接，所述CCD芯片与所述前置放大电路电性连接，所述图像数据采集模块和所述前置放大电路电性连接，所述图像处理模块与所述图像数据采集模块电性连接；
[0007]所述模拟信号处理模块包括图像电压偏置模块和AD采集模块，所述FPGA控制模块与所述AD采集模块电性连接，所述图像电压偏置模块与所述前置放大电路电性连接，所述AD采集模块与所述图像电压偏置模块电性连接，所述图像处理模块与所述AD采集模块电性连接。
[0008]其中，所述图像电压偏置模块包括电容C190、变阻器RV1、电阻R38、电阻R95、电阻R119、电阻R121、电阻R290和电容C184，所述电容C190的一端与所述前置放大电路电性连接，所述电容C190的另一端接地，所述变阻器RV1与所述前置放大电路电性连接，所述电阻R38的一端与所述变阻器RV1电性连接，所述电阻R95的一端与所述变阻器RV1电性连接，所
述电阻R119与所述前置放大电路电性连接，所述电阻R290与所述变阻器RV1电性连接，所述电阻R119与所述电阻R121并联，所述电容C184与所述电阻R290电性连接。
[0009]其中，所述前置放大电路包括射频连接器XS11、电阻R288、电阻R151、电容C20和电阻R156，所述电阻R288和所述电阻R151分别与所述射频连接器XS11的端口1并联，所述电容C20与所述电阻R151电性连接，所述电阻R156与所述电容C20电性连接。
[0010]其中，所述前置放大电路还包括稳压二极管V3、电阻R157、电容C17、电容C18和电流放大器U17，所述电阻R156与所述电阻R157并联，所述稳压二极管V3和所述电容C17分别与所述电阻R156串联，所述电容C18与所述稳压二极管V3电性连接，所述电流放大器U17的端口2与所述电容C18电性连接，所述电流放大器U17的端口3与所述电阻R157电性连接。
[0011]其中，所述前置放大电路还包括电阻R144、电阻R177、运算放大器U19和电阻R97，所述电阻R144的一端与所述电流放大器U17的端口6电性连接，所述电阻R144的另一端与所述运算放大器U19的端口2电性连接，所述电阻R177与所述运算放大器U19并联，所述电阻R97与所述运算放大器U19的端口6电性连接，所述变阻器RV1与所述运算放大器U19的端口3电性连接。
[0012]本技术的有益效果体现在：通过所述FPGA控制模块控制CCD控制程序控制所述CCD芯片，所述FPGA控制模块同时触发所述图像数据采集模块和所述模拟信号处理模块上的16位AD采集模块，所述CCD芯片将光信号转化为电信号输出模拟量，经过所述前置放大电路，模拟量复制成两路经过所述图像数据采集模块和所述图像电压偏置模块，第一组模拟量经过所述图像数据采集模块的模拟量经过常规的调制，输出到16位AD采集得到数字信号，并传输至所述图像处理模块，组成图像；第二组模拟量经过所述图像电压偏置模块，使得信号缩小若干倍，再输出到所述AD采集模块得到数字信号，并传输至所述图像处理模块，组成信号缩小的图像。若计算机处理数据时，第一组模拟量形成的图像没有曝光信号，这种情况计算机直接处理第一组模拟量形成的信号；若第一组模拟量形成的图像有曝光信号，这种情况计算机将第二组信号进行还原处理，并替换第一组曝光的区域的数据，叠加之后即可获得完整的图像信息，实现了观测系统能够分析比例差异较大的荧光信号。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本技术的CCD信号采集处理装置的原理框图。
[0015]图2是本技术的图像电压偏置模块和前置放大电路连接后的电路原理图。
具体实施方式
[0016]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0017]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0018]请参阅图1和图2，本技术提供了一种CCD信号采集处理装置，包括FPGA控制模块、CCD芯片、前置放大电路、图像数据采集模块、模拟信号处理模块和图像处理模块，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种CCD信号采集处理装置，其特征在于，包括FPGA控制模块、CCD芯片、前置放大电路、图像数据采集模块、模拟信号处理模块和图像处理模块，所述FPGA控制模块与所述CCD芯片电性连接，所述CCD芯片与所述前置放大电路电性连接，所述图像数据采集模块和所述前置放大电路电性连接，所述图像处理模块与所述图像数据采集模块电性连接；所述模拟信号处理模块包括图像电压偏置模块和AD采集模块，所述FPGA控制模块与所述AD采集模块电性连接，所述图像电压偏置模块与所述前置放大电路电性连接，所述AD采集模块与所述图像电压偏置模块电性连接，所述图像处理模块与所述AD采集模块电性连接。2.如权利要求1所述的CCD信号采集处理装置，其特征在于，所述图像电压偏置模块包括电容C190、变阻器RV1、电阻R38、电阻R95、电阻R119、电阻R121、电阻R290和电容C184，所述电容C190的一端与所述前置放大电路电性连接，所述电容C190的另一端接地，所述变阻器RV1与所述前置放大电路电性连接，所述电阻R38的一端与所述变阻器RV1电性连接，所述电阻R95的一端与所述变阻器RV1电性连接，所述电阻R119与所述前置放大电路电性连接，所述电阻R290与所述变阻器RV1电性连接，所述电阻R119与所述电阻R121并联，所述电容C184与所述电阻R290电性连接。...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，唐德军，安宏业，
申请(专利权)人：南京溯远基因科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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