光学成像方法、装置、系统制造方法及图纸

技术编号:35444691 阅读:11 留言:0更新日期:2022-11-03 11:57
本公开涉及光学成像技术领域,具体公开了一种光学成像方法、装置、系统,所述方法包括:控制探测光和中红外泵浦光照射样品,所述探测光为连续光或脉冲光,所述中红外泵浦光为设定波长的中红外脉冲光;获取所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号;根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据;控制照射光路扫描所述样品获得若干单位面积成像数据,直至根据所述单位面积成像数据获得所述样品的目标区域成像数据。本公开实现对样品的高精度成像,满足不同成像精度的要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
光学成像方法、装置、系统


[0001]本公开涉及光学成像
,特别是涉及一种光学成像方法、装置、系统。

技术介绍

[0002]在显微镜成像领域,如何实现高灵敏度的无标记成像一直是一个热门问题。在代谢生物学和分子生物学研究中,由于需要对动态的、活的细胞中的特定分子、特定物质或特定亚细胞结构在细胞中的活动、运输、代谢过程进行追踪和分析,对这种高灵敏度的无标记成像方法的需求尤为明显。其中,光热显微成像技术是一种利用特定分子键的性质和光热效应,通过对样品进行特定波长光线的照射,使得样品相应部位发生热效应,从而导致光学性质发生改变,并被光学手段捕捉、放大和分析,从而完成对特定结构或物质的成像的技术,其不需要使用分子标记,且可观察动态样品,具有明显优势。
[0003]传统技术中,采用光热显微成像技术进行成像识别时,往往需要锁相放大器采集光强信号,容易损失光热信号能量,限制了光学成像的灵敏度。

技术实现思路

[0004]基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种光学成像方法、装置、系统、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
[0005]第一方面,本公开提供了一种光学成像方法。所述方法包括:
[0006]控制探测光和中红外泵浦光照射样品,所述探测光为连续光或脉冲光,所述中红外泵浦光为设定波长的中红外脉冲光;
[0007]获取所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号;
[0008]根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据;
[0009]控制照射光路扫描所述样品获得若干单位面积成像数据,直至根据所述单位面积成像数据获得所述样品的目标区域成像数据。
[0010]在其中一个实施例中,所述出射光为所述探测光照射所述样品的反射光或者透射光。
[0011]在其中一个实施例中,在所述探测光为连续光的情况下,所述根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据包括:
[0012]对所述光电信号进行第一滤波处理得到第一滤波信号,并提取所述第一滤波信号的谐波分量;
[0013]对所述谐波分量进行第二滤波处理得到第二滤波信号;
[0014]根据所述第二滤波信号获得所述光热信号;
[0015]根据所述光热信号获得探测光照射所述样品的单位面积成像数据。
[0016]在其中一个实施例中,所述第二滤波处理包括对所述谐波分量进行窄带滤波。
[0017]在其中一个实施例中,在所述探测光为脉冲光的情况下,所述探测光单个脉冲周期内包括第一脉冲和第二脉冲,所述第一脉冲在所述中红外泵浦光上升沿之前设定时间段,所述第二脉冲在所述中红外泵浦光下降沿之后设定时间段;
[0018]所述获取所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号包括:
[0019]获取所述第一脉冲的第一光电信号,获取所述第二脉冲的第二光电信号。
[0020]第二方面,本公开还提供了一种光学成像装置。所述装置包括:光源模块,用于控制探测光和中红外泵浦光照射样品,所述探测光为连续光或脉冲光,所述中红外泵浦光为设定波长的中红外脉冲光;
[0021]光学检测模块,用于采集所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号;
[0022]数据处理模块,用于根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据;
[0023]扫描模块,用于控制照射光路扫描所述样品获得若干单位面积成像数据,直至根据所述单位面积成像数据获得所述样品的目标区域成像数据。
[0024]在其中一个实施例中,所述出射光为所述探测光照射所述样品的反射光或者透射光。
[0025]在其中一个实施例中,在所述探测光为连续光的情况下,所述数据处理模块包括:
[0026]第一滤波单元,用于对所述光电信号进行第一滤波处理得到第一滤波信号,并提取所述第一滤波信号的谐波分量;
[0027]第二滤波单元,用于对所述谐波分量进行第二滤波处理得到第二滤波信号;
[0028]光热信号单元,用于根据所述第二滤波信号获得所述光热信号;
[0029]成像单元,用于根据所述光热信号获得探测光照射所述样品的单位面积成像数据。
[0030]在其中一个实施例中,所述第二滤波处理包括对所述谐波分量进行窄带滤波。
[0031]在其中一个实施例中,在所述探测光为脉冲光的情况下,所述探测光单个脉冲周期内包括第一脉冲和第二脉冲,所述第一脉冲在所述中红外泵浦光上升沿之前设定时间段,所述第二脉冲在所述中红外泵浦光下降沿之后设定时间段;
[0032]所述光学检测模块包括脉冲单元,用于获取所述第一脉冲的第一光电信号,以及获取所述第二脉冲的第二光电信号。
[0033]第三方面,本公开还提供了一种光学成像系统。所述系统包括:
[0034]中红外泵浦光源,用于出射设定波长的中红外脉冲光照射样品;
[0035]探测光源,用于出射探测光照射样品,所述探测光为连续光或脉冲光;
[0036]光电检测装置,用于根据采集所述探测光的光电信号;
[0037]数据采集装置,用于获取所述光电检测装置输出的光电信号,并根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号;
[0038]上位机,与所述中红外泵浦光源、探测光源、光电检测装置、数据采集装置电性连接,所述上位机用于根据所述数据采集装置输出的光热信号进行成像。
[0039]在其中一个实施例中,所述系统还包括光路模块,在所述出射光为所述探测光照射样品的反射光的情况下,所述光路模块包括物镜、第一光路组件、分光镜、第一扫描振镜,所述探测光通过所述分光镜、所述第一扫描振镜、所述第一光路组件到达所述物镜,通过所
述物镜照射所述样品;所述探测光照射所述样品的反射光通过所述物镜、所述第一光路组件、所述第一扫描振镜、所述分光镜到达所述光电检测装置。
[0040]在其中一个实施例中,所述系统还包括光路模块,在所述出射光为所述探测光照射样品的透射光的情况下,所述光路模块包括第一扫描振镜、第二光路组件、物镜、分光镜,所述探测光通过所述第一扫描振镜、所述第二光路组件到达所述物镜,通过所述物镜照射所述样品;所述探测光照射所述样品的透射光通过所述分光镜到达所述光电检测装置。
[0041]在其中一个实施例中,所述系统还包括光路模块,在所述出射光为所述探测光照射样品的透射光的情况下,所述光路模块包括第一扫描振镜、第三光路组件、物镜、分光镜,所述探测光通过所述第一扫描振镜、所述分光镜照射所述样品;所述探测光照射所述样品的透射光通过所述物镜、所述第三光路组件到达所述光电检测装置。
[0042]在其中一个实施例中,所述光路模块还包括第二扫描振镜,所述第二扫描振镜设置于所述中红外泵浦光源与所述样品之间。
[0043]在其中一个实施例中,在所述探测光为脉冲光的情况下,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学成像方法,其特征在于,所述方法包括:控制探测光和中红外泵浦光照射样品,所述探测光为连续光或脉冲光,所述中红外泵浦光为设定波长的中红外脉冲光;获取所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号;根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据;控制照射光路扫描所述样品获得若干单位面积成像数据,直至根据所述单位面积成像数据获得所述样品的目标区域成像数据。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述出射光为所述探测光照射所述样品的反射光或者透射光。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述探测光为连续光的情况下,所述根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据包括:对所述光电信号进行第一滤波处理得到第一滤波信号,并提取所述第一滤波信号的谐波分量;对所述谐波分量进行第二滤波处理得到第二滤波信号;根据所述第二滤波信号获得所述光热信号;根据所述光热信号获得探测光照射所述样品的单位面积成像数据。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第二滤波处理包括对所述谐波分量进行窄带滤波。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述探测光为脉冲光的情况下,所述探测光单个脉冲周期内包括第一脉冲和第二脉冲,所述第一脉冲在所述中红外泵浦光上升沿之前设定时间段,所述第二脉冲在所述中红外泵浦光下降沿之后设定时间段;所述获取所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号包括:获取所述第一脉冲的第一光电信号,获取所述第二脉冲的第二光电信号。6.一种光学成像装置,其特征在于,所述装置包括:光源模块,用于控制探测光和中红外泵浦光照射样品,所述探测光为连续光或脉冲光,所述中红外泵浦光为设定波长的中红外脉冲光;光学检测模块,用于采集所述探测光照射所述样品后的出射光的光电信号;数据处理模块,用于根据所述光电信号获得所述出射光的光热信号,根据所述光热信号获得所述探测光照射所述样品的单位面积成像数据;扫描模块,用于控制照射光路扫描所述样品获得若干单位面积成像数据,直至根据所述单位面积成像数据获得所述样品的目标区域成像数据。7...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰璐王璞
申请(专利权)人:振电苏州医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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