用于同时近红外光和可见光成像的系统和方法技术方案

本文公开了用于对样本进行同时近红外光或红外和可见光成像的成像系统和方法，所述成像系统和方法包括：检测器，所述检测器用于形成所述样本的荧光图像和所述样本的可见图像；光源，所述光源被配置为发出近红外或红外光以从所述样本诱发荧光；和多个光学器件，所述多个光学器件被布置为朝向所述样本引导所述近红外或红外光并且在所述检测器上形成所述样本的所述荧光图像和所述样本的所述可见光图像，包括用于减少重影、阴影和运动伪影的方法。阴影和运动伪影的方法。阴影和运动伪影的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于同时近红外光和可见光成像的系统和方法

技术介绍

[0001]荧光法，包括标记到诸如细胞、纳米颗粒、小分子和肽等其他结构的荧光分子的使用，可用于医学成像中的器官、器官子结构、组织和潜在细胞识别。例如，荧光染料以可见(例如，蓝色、绿色、黄色、红色)和/或红外、紫外或近红外波长来发射。尽管通常通过肉眼检测可见光荧光，但对红外(IR)光和近红外(NIR)光的检测通常需要额外的仪器来观察。红外和近红外是用于医学成像的有益波长范围。红外、近红外和长波长可见光的好处大体上与增加的穿透深度、不存在明显的固有荧光、被血液(血红蛋白)或水低吸收有关。在医学应用中，能够同时对可见和红外或近红外图像进行成像的成像系统是有利的，使得外科医生能够在例如用红外荧光团标记的组织中进行手术并且不间断地如此做而不必在成像模式之间切换。
[0002]此外，为了对来自组织的荧光进行成像，成像系统将需要具有检测少量荧光(例如来自粘附至组织或已被组织吸收的荧光染料)的能力和灵敏度。传统上，红外荧光系统使用灵敏传感器来检测红外光，同时使用传统的卤素光源来激发染料。虽然此类先前仪器从此类红外光源产生图像，但由于低效卤素或宽带光照以及激发波长周围的较低能量光源，灵敏度通常不太理想，从而导致低效和非最佳红外图像。尽管已使用激光来实现更高的吸收并且因此增加红外或近红外染料的荧光，但在至少一些情况下所产生的图像通常不太理想。

技术实现思路

[0003]本公开描述了用于荧光和可见光成像的系统和方法，所述系统和方法解决了先前系统中的至少一些问题。本文公开的系统和方法能够以不可察觉的延迟产生和组合可见图像与荧光图像，并且提供高荧光灵敏度，减少手术工作流程的中断，并提高手术显微镜的易用性。所述系统和方法与单独成像装置或与手术器械(诸如手术显微镜、外窥镜或手术机器人)组合有关。在一些实施方案中，激发光与从样本接收的荧光同轴地被引导至样本，从而减少阴影并帮助确保正确地识别出用荧光标记物标记的组织。在一些实施方案中，可见光成像光学器件的观察轴线与激发光轴线和荧光轴线同轴，以便改善在光学器件与被成像组织之间延伸的距离范围内荧光图像与可见图像的配准。所述系统和方法包括分束器以将可见光朝向目镜传输且将荧光朝向检测器反射，其中一部分可见光朝向检测器反射以用反射光产生可见图像。反射可见光的量远小于透射光，以便让使用者(诸如外科医生)透过目镜容易地观察组织，同时用检测器产生可见光图像以与荧光图像组合。在一些实施方案中，与用于产生可见图像的光相比，激发光和荧光包括波长长于约650nm的光，以便使穿透至组织中的深度增加。
[0004]在一些实施方案中，所述系统包括：一个或多个照明源，所述一个或多个照明源中的一者或多者是具有或没有通过器械控制的可见光照明的窄带激光；用于照明标靶的一组光学器件；用于收集所产生的荧光的一组光学器件；用于移除激光照明光的滤波器；和用于捕获荧光和可见光的一个或多个传感器。
[0005]在一个方面中，本文公开一种用于对样本进行成像的成像系统，所述系统包括：检测器，所述检测器用于形成所述样本的荧光图像和所述样本的可见图像；光源，所述光源被配置为发射激发光以从所述样本诱发荧光；以及多个光学器件，所述多个光学器件被布置为将所述激发光朝向所述样本引导并且从所述样本接收荧光和可见光以便在所述检测器上形成所述样本的荧光图像和所述样本的可见光图像，其中所述激发光与从所述样本接收到的荧光基本上同轴地被引导至所述样本以便减少阴影。在一些实施方案中，所述激发光包括红外光，并且任选地，其中所述红外光包括近红外光。在一些实施方案中，所述多个光学器件包括用于将红外光和可见光引导至检测器的双色短通分束器。在一些实施方案中，所述检测器包括多个检测器，并且任选地，其中所述可见图像包括彩色图像。在一些实施方案中，所述多个检测器包括用于产生彩色图像的第一检测器和用于产生红外图像的第二检测器。在一些实施方案中，本文的成像系统还包括ASIC或处理器，所述ASIC或处理器被配置有用于产生所述样本的复合图像的指令，所述复合图像包括与来自所述样本的可见图像重叠的荧光图像。在一些实施方案中，光源包括：激光或窄带光源；光学光导，所述光学光导联接至所述激光或窄带光源；准直透镜，所述光导终止于所述准直透镜中；激光清理滤波器；介电镜；扩散器；孔；或其组合。在一些实施方案中，所述窄带光源产生波长在700nm至800nm、650nm至900nm或700nm至900nm的范围内的光。在一些实施方案中，所述激光产生波长在650nm至4000nm或700nm至3000nm的范围内的光。在一些实施方案中，波长包括750nm至950nm、760nm至825nm、775nm至795nm、780nm至795nm、785nm至795nm、780nm至790nm、785nm至792nm、790nm至795nm或785nm。在一些实施方案中，所述准直透镜被配置为使来自光学光导的透射光准直，从而产生准直光。在一些实施方案中，所述光学光导是光缆、液体或固体/塑料光导、液体光导、波导，或能够透射红外或近红外光的任何其他光导。在一些实施方案中，所述激光清理滤波器被配置为减少红外光的带宽。在一些实施方案中，所述介电镜被配置为反射红外光，使得介电镜的入射光与反射光具有约90度的交叉角度。在一些实施方案中，所述介电镜被配置为反射红外光，使得介电镜的入射光与反射光具有约60度至约120度的交叉角度。在一些实施方案中，所述扩散器被配置为使红外光以一个或多个计算出的角度扩散。在一些实施方案中，所述一个或多个计算出的角度在30度至150度的范围内。在一些实施方案中，所述孔被配置为使至少部分红外光通过。如前述权利要求中任一项所述的系统，其中红外光引起的激发与从样本收集的荧光或可见光基本上同轴。在一些实施方案中，所述孔位于近红外镜中。在一些实施方案中，所述孔被整形和设定大小以允许在显微镜的视场内对样本进行均匀分布的照明。在一些实施方案中，所述多个光学器件包括双色短通分束器，其中所述双色短通分束器被配置为使波长不大于700nm的光以90％至95％的效率以一个或多个指定的入射角通过。在一些实施方案中，短通滤波器8仅允许约400nm至约800nm的波长通过。在一些实施方案中，可见光是从成像系统外部的显微镜、内窥镜、外窥镜、手术机器人或手术室光照进行引导。在一些实施方案中，所述多个光学器件还包括辅双色短通分束器。在一些实施方案中，本文的成像系统还包括双色长通分束器。在一些实施方案中，红外光沿着红外光路传递至样本，并且从样本接收的荧光沿着荧光光路接收，并且其中荧光光路与红外光路在分束器处重叠。在一些实施方案中，红外光路与荧光光路基本上同轴。在一些实施方案中，基本上同轴包括两个光路的交叉角度小于20度、15度、10度、5度、2度或1度。
M530 OHX、Leica M530 OH6)、Leica M720系统(例如Leica M720 OHX5)、Leica M525系统(例如，Leica M525 F50、Leica M525 F40、Leica M525 F20、Leica M525 OH4)、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对发射光进行成像的成像系统，所述系统包括：(a)激发通道，所述激发通道用于接收激发光；(b)激发扩散器，所述激发扩散器使所述激发光扩散；(c)可见通道，所述可见通道用于接收可见光并且将所述可见光引导至样本；(d)光学装置，所述光学装置将所述扩散的激发光引导至所述样本并且允许所述发射光和反射可见光从中传递到成像组件；并且(e)所述成像组件包括：(i)第一陷波滤波器；(ii)透镜；以及(iii)图像传感器，所述图像传感器被配置为检测来自所述样本的所述发射光和所述反射可见光并且被配置为基于所述发射光和所述反射可见光来产生图像帧。2.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括长通滤波器或第二陷波滤波器，或长通滤波器和第二陷波滤波器。3.如权利要求1或2所述的系统，其中所述发射光和所述反射可见光从所述样本被引导通过陷波分束器、所述第一陷波滤波器、所述长通滤波器、所述透镜或所述第二陷波滤波器、或前述各者中的一者或多者的组合。4.如权利要求3所述的系统，其中所述发射光和所述反射可见光从所述样本被引导通过所述陷波分束器、所述第一陷波滤波器、所述长通滤波器、所述透镜、和所述第二陷波滤波器或前述各者的任何组合。5.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述激发光具有如下的波长：约650nm至约1000nm、700nm至约800nm、约800nm至约950nm、约775nm至约795nm、或约785nm、或前述各者的任何组合。6.如权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述发射光是由荧光团发射。7.如权利要求1至6中任一项所述的系统，其中荧光团是在所述样本内。8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述样本包括组织、生理结构或器官中的至少一者。9.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述可见光具有约400nm至约800nm的波长。10.如权利要求1至9中任一项所述的系统，其中所述激发扩散器是圆形激发扩散器。11.如权利要求2至10所述的系统，其中所述发射光或所述反射可见光按任何次序被引导通过所述长通滤波器、所述陷波滤波器、所述透镜或第二陷波滤波器。12.如权利要求2至10所述的系统，其中所述发射光和所述反射可见光按任何次序被引导通过所述长通滤波器、所述陷波滤波器、所述透镜、或第二陷波滤波器、或前述各者中的一者或多者的组合。13.如权利要求10所述的系统，其中所述圆形激发扩散器具有约4度至约25度或约8度至约14度的扩散角度。14.如权利要求1至9中任一项所述的系统，其中所述激发扩散器是矩形激发扩散器。15.如权利要求14所述的系统，其中所述矩形激发扩散器具有第一扩散角度和垂直于所述第一扩散角度的第二扩撒角度。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述第一扩散角度、所述第二扩散角度或所述两者是约4度至约25度、或约8度至约14度。17.如权利要求16所述的系统，其中所述第一扩散角度是约14度，并且其中所述第二扩散角度是约8度。18.如权利要求1至17中任一项所述的系统，其中所述光学装置是热镜、双色镜、短通滤波器或其任何组合。19.如权利要求18所述的系统，其中所述热镜从所述可见光滤出、反射或分离NIR或IR光的波长。20.如权利要求1至19中任一项所述的系统，其中所述光学装置将所述扩散激发光沿着第一方向引导至所述样本并且允许所述发射光和反射可见光沿着与所述第一方向相反的第二方向从中通过。21.如权利要求1至20中任一项所述的系统，其中所述第一陷波滤波器或所述第二陷波滤波器中的至少一者阻止或衰减或抑制或减少所述激发光从中通过。22.如权利要求1至21中任一项所述的系统，其中所述陷波滤波器的宽度大于激发光源的光谱宽度。23.如权利要求1至22中任一项所述的系统，其中所述第一陷波滤波器或所述第二陷波滤波器中的至少一者具有不能从中通过的约775nm至约795nm、约750nm至约800nm、约650nm至约1000nm的中心阻带，其中所述中心阻带宽度是足以使所述激发光衰减的宽度。24.如权利要求23所述的系统，其中所述第一陷波滤波器或所述第二陷波滤波器中的至少一者阻止或衰减或抑制或减少具有约785nm的中心阻带的光从中通过，其中所述阻带宽度是足以使激发源衰减的宽度。25.如权利要求1至24所述的系统，其中所述发射光或所述反射可见光单独地或组合地并且按任何次序被引导通过所述长通滤波器和所述透镜。26.如权利要求1至24所述的系统，其中所述发射光或所述反射可见光被顺序地引导通过所述长通滤波器和所述透镜，或被顺序地引导通过所述透镜和所述长通滤波器。27.如权利要求1至26中任一项所述的系统，其中所述成像组件还包括偏振器。28.如权利要求1至27中任一项所述的系统，所述系统还包括发射所述可见光的白光。29.如权利要求1至28中任一项所述的系统，所述系统还包括在所述成像组件与所述样本之间并且在所述激发扩散器与所述样本之间的短通双色镜。30.如权利要求1至29所述的系统，其中所述短通双色镜透射小于所述激发波长的波长，并且其中所述短通双色镜反射为所述激发波长或更大的波长。31.如权利要求1至30所述的系统，其中所述短通双色镜透射约350nm至约800nm、约400nm至约720nm的小于所述激发波长的波长，并且其中所述短通双色镜反射大于约720nm的波长。32.如权利要求30所述的系统，所述系统还包括在所述短通镜与所述样本之间的窗。33.如权利要求32所述的系统，其中所述短通镜包括薄膜镜、双色镜或其任何组合。34.如权利要求1至33中任一项所述的系统，所述系统还包括在所述陷波滤波器与所述样本之间的窗。35.如权利要求1至34中任一项所述的系统，其中所述激发光是红外或近红外激发光。
36.如权利要求1至35中任一项所述的系统，其中所述长通滤波器包括可见光衰减器。37.如权利要求36所述的系统，其中所述可见光衰减器透射近红外或红外波长。38.如权利要求1至37中任一项所述的系统，所述系统还包括激光监视传感器，所述激光监视传感器包括：(a)激发光功率计，所述激发光功率计被配置为测量所述激发光的功率(激发功率)；以及(b)扩散束形状传感器，所述扩散束形状传感器测量扩散束形状，所述扩散束形状传感器包括至少一个扩散束形状计。39.如权利要求38所述的系统，所述系统还包括第一扩散束形状计和第二扩散束形状计。40.如权利要求38至39所述的系统，所述系统还包括将所述激发光的一部分重新引导至所述激发光功率计的反射器。41.如权利要求40所述的系统，其中所述反射器位于所述激发通道与所述激发扩散器之间。42.如权利要求38至41中任一项所述的系统，其中所述光学装置允许所述扩散激发光的一部分沿着与所述扩散激发光平行的方向从中通过，并且其中所述扩散束形状传感器接收所述扩散激发光的所述部分。43.如权利要求38至42中任一项所述的系统，其中第一扩散束形状计测量在所述扩散束形状的中心处的所述扩散束的功率，并且其中第二扩散束形状计测量在所述扩散束形状的边缘处的所述扩散束的所述功率。44.如权利要求38至43中任一项所述的系统，所述系统还包括2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个额外束形状计。45.如权利要求38至44所述的系统，其中所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计、所述额外束形状计或其任何组合被布置为一维阵列。46.如权利要求38至44所述的系统，其中所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计、所述额外束形状计或其任何组合被布置为二维阵列。47.如权利要求38至46中任一项所述的系统，其中所述激发光功率计、所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计或其任何组合包括光电二极管、相机、压电传感器、线性传感器阵列、CMOS传感器或其任何组合。48.如权利要求38至46所述的系统，其中所述激发光功率计、所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计或其任何组合位于所述激发束的路径中或位于光学部件后面。49.如权利要求1至48中任一项所述的系统，其中所述激发光的所述源具有关闭模式和开启模式。50.一种用于对由荧光团发射的发射光进行成像的成像平台，所述平台包括：(a)如权利要求1至49中任一项所述的成像系统；以及(b)成像站，所述成像站包括：(i)非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质编码有计算机程序，所述计算机程序包括能够由处理器执行以从图像传感器接收图像帧的指令；以及(ii)输入装置。
51.如权利要求50所述的平台，其中所述成像站经由成像缆线、无线连接或两者从所述图像系统接收所述图像帧。52.如权利要求50至51所述的平台，所述平台还包括所述成像缆线。53.如权利要求50至52所述的平台，其中所述成像系统进一步经由所述成像缆线接收电力。54.如权利要求50至53中任一项所述的平台，其中所述成像平台还包括成像系统，所述成像系统经由所述成像缆线接收电力。55.如权利要求51所述的平台，其中所述无线连接包括蓝牙连接、Wi
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Fi连接、蜂窝式数据连接、RFID连接或其任何组合。56.如权利要求50至55中任一项所述的平台，其中所述输入装置包括鼠标、触控板、操纵杆、触控屏幕、键盘、麦克风、相机、扫描仪、RFID读取器、蓝牙装置、手势接口、语音命令接口或其任何组合。57.如权利要求50至56中任一项所述的平台，所述平台还包括激光监视传感器，其中所述平台还包括从所述激光监视传感器接收数据的激光监视电子装置，并且其中如果出现以下情况，则所述激光监视电子装置关闭激光：(a)激发光的测量功率(激发功率)偏离设定的激发光功率达第一预定值；(b)扩散束形状偏离设定的束形状达第二预定值；或(c)以上两者。58.如权利要求57所述的平台，其中所述第一预定值包括按照变化率值的预定范围值或预定最大量值或两者来测量的激发功率。59.如权利要求57或58所述的平台，其中所述第一预定值超过所述预定范围中的最高预定值或小于所述预定范围中的最低预定值。60.如权利要求57所述的平台，其中所述第二预定值包括偏离通过一个或多个扩散束形状计测量的设定的束形状的值。61.如权利要求57至60中任一项所述的平台，其中所述第二预定值基于通过第一扩散束形状计测量的所述扩散束形状上的至少一个点处的所述扩散束的所述功率与通过至少第二扩散束形状计测量的所述扩散束形状上的至少一个其他点处的所述扩散束的所述激发光功率的比较来确定所述扩撒束形状已偏离所述设定的束形状。62.如权利要求57至61中任一项所述的平台，其中所述激光监视电子装置通过中断供应至所述激光的电力或由于激发功率超过或小于设定范围值或设定范围速率或由于通过一个或多个扩散束形状计测量出的偏离而关闭所述激光。63.如权利要求57至62中任一项所述的平台，其中当所述激光监视电子装置确定所述激发功率的变化率的量值相对于预定最大值已超过最高预定速率或所述束形状已偏离所述设定的束形状时，所述激光在一毫秒、一微秒或一皮秒或更短时间内关闭。64.一种用于对由荧光团发射的发射光进行成像的方法，所述方法包括：(a)发射激发光；(b)使所述激发光扩散；(c)接收可见光并且将所述可见光引导至样本；(d)将所述扩散激发光引导至所述样本；
(e)将所述发射光和反射可见光引导至成像组件；(f)从所述发射光滤出所述激发光和所述反射可见光；(g)检测来自所述样本的所述发射光和所述反射可见光以基于所述发射光和所述反射可见光来产生图像帧。65.如权利要求64所述的方法，其中荧光团是在所述样本内。66.如权利要求64至65所述的方法，其中所述样本包括组织、生理结构或器官中的至少一者。67.如权利要求64所述的方法，其中从所述发射光滤出所述激发光和所述反射可见光包括将所述发射光和所述反射可见光从所述样本引导通过陷波分束器、第一陷波滤波器、长通滤波器、透镜和第二陷波滤波器或前述各者的任何组合。68.如权利要求64至67所述的方法，其中滤出所述激发光和所述反射可见光包括将所述发射光和所述反射可见光从所述样本顺序地引导通过所述陷波分束器、所述第一陷波滤波器、所述长通滤波器、所述透镜和所述第二陷波滤波器或前述各者的任何组合。69.如权利要求64至68中任一项所述的方法，其中所述激发光具有约775nm至约795nm的波长。70.如权利要求64所述的方法，其中所述激发光具有约785nm的波长。71.如权利要求64至70中任一项所述的方法，其中所述可见光具有约400nm至约800nm的波长。72.如权利要求64至71中任一项所述的方法，其中所述激发光具有约800nm至约950nm的波长。73.如权利要求64至72中任一项所述的方法，其中通过圆形激发扩散器使所述激发光扩散。74.如权利要求73所述的方法，其中所述圆形激发扩散器具有约4度至约25度的扩散角度。75.如权利要求64至74中任一项所述的方法，其中通过矩形激发扩散器使所述激发光扩散。76.如权利要求75所述的方法，其中所述矩形激发扩散器具有第一扩散角度和垂直于所述第一扩散角度的第二扩散角度。77.如权利要求76所述的方法，其中所述第一扩散角度、所述第二扩散角度或所述两者是约4度至约25度。78.如权利要求77所述的方法，其中所述第一扩散角度是约14度，并且其中所述第二扩散角度是约8度。79.如权利要求64至78中任一项所述的方法，其中通过热镜、双色镜、短通滤波器或其任何组合将所述扩散激发光引导至所述样本。80.如权利要求64至78中任一项所述的方法，其中通过热镜、双色镜、短通滤波器或其任何组合将所述反射可见光引导至所述成像组件。81.如权利要求80所述的方法，其中所述热镜从所述可见光滤出NIR或IR光的波长。82.如权利要求64至81中任一项所述的方法，其中沿着第一方向将所述扩散激发光引导至所述样本，并且其中沿着与所述第一方向相反的第二方向引导所述发射光和所述反射
可见光。83.如权利要求64至82中任一项所述的方法，其中滤出所述发射光和所述反射可见光包括阻止具有约775nm至约795nm的波长的光从中通过。84.如权利要求64至83中任一项所述的方法，其中滤出所述发射光和所述反射可见光包括阻止具有约785nm的波长的光从中通过。85.如权利要求64至84中任一项所述的方法，所述方法还包括对所述发射光和所述反射可见光进行偏振。86.如权利要求64至85中任一项所述的方法，所述方法还包括对所述扩散激发光进行滤波。87.如权利要求86所述的方法，其中对所述扩散激发光进行滤波包括滤出小于约720nm、725nm、730nm、735nm、740nm、750nm、755nm、760nm、770nm、780nm、800nm或更大的波长，包括其间的增量。88.如权利要求64至87中任一项所述的方法，其中所述激发光是红外激发光或近红外激发光。89.如权利要求64至88中任一项所述的方法，所述方法还包括通过以下操作来监视所述激发光：(a)用激发光监视器来测量所述激发光的功率；(b)用传感器系统来测量所述扩散激发光的扩散束形状；或(c)以上两者。90.如权利要求89所述的方法，其中所述激发光监视器通过接收所述激发光的重定向部分来测量所述激发光的所述功率。91.如权利要求89所述的方法，其中第一扩散束形状计测量在所述扩散束形状的中心处的所述扩散束的功率，并且其中第二扩散束形状计测量在所述扩散束形状的边缘处的所述扩散束的所述功率。92.如权利要求89至91中任一项所述的方法，其中所述激发光监视器、所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计或其任何组合或任何数目的传感器/计包括光电二极管、相机、压电传感器、线性传感器阵列、CMOS传感器或其任何组合。93.如权利要求89至92中任一项所述的方法，所述方法还包括通过2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个额外束形状计来测量所述扩散束的所述功率。94.如权利要求93所述的方法，其中所述第一束形状计、所述第二束形状计、所述额外束形状计或其任何组合被布置为一维阵列。95.如权利要求93所述的方法，其中所述第一束形状计、所述第二束形状计、所述额外束形状计或其任何组合被布置为二维阵列。96.如权利要求89至95中任一项所述的方法，其中激发光功率计、所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计或其任何组合包括光电二极管、相机、压电传感器、线性传感器阵列、CMOS传感器或其任何组合。97.如权利要求89至96中任一项所述的方法，其中所述激发光功率计、所述第一扩散束形状计、所述第二扩散束形状计或其任何组合位于所述激发束的路径中或位于光学部件后面。
98.如权利要求64至97中任一项所述的方法，所述方法还包括如果出现如下情况则关闭所述激发光：(a)所述激发光的测量功率偏离设定的激发光功率达第一预定值；(b)扩散束形状偏离设定的束形状达第二预定值；或(c)以上两者。99.如权利要求64至98中任一项所述的方法，其中所述激发光具有关闭模式和开启模式。100.如权利要求64至99中任一项所述的方法，所述方法还包括通过非暂时性计算机可读存储介质从图像传感器接收所述图像帧，所述非暂时性计算机可读存储介质编码有计算机程序，所述计算机程序包括能够由处理器执行的指令。101.如权利要求100所述的方法，其中从所述图像传感器接收所述图像帧是通过成像缆线、无线连接或两者来执行。102.如权利要求101所述的方法，其中所述无线连接包括蓝牙连接、Wi
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Fi连接、蜂窝式数据连接、RFID连接或其任何组合。103.一种由激光诱发荧光团激发形成第一重叠图像的计算机实施方法，所述方法包括：(a)接收多个图像帧序列，每一图像帧序列包括：(i)当激光处于关闭模式或处于开启模式时捕获的VIS帧；以及(ii)当所述激光处于开启模式时捕获的初步量的NIR或IR帧；以及(b)通过减去校正VIS_DRK帧来校正每一NIR或IR帧；(c)通过将第一经校正NIR或IR帧与N量的后续经校正NIR或IR帧相加来产生第一NIR或IR图像。104.如权利要求103所述的计算机实施方法，所述方法还包括：通过将第一VIS_DRK帧与在所述第一VIS_DRK帧后面的V量的VIS_DRK帧相加来产生第一VIS图像。105.如权利要求104所述的计算机实施方法，所述方法还包括：将所述经校正NIR或IR图像与所述VIS图像重叠以形成所述第一重叠图像。106.如权利要求105所述的方法，其中序列包括初步量的NIR帧，所述初步量是奇数或偶数。107.如权利要求11至106所述的方法，其中用于序列中的NIR或IR帧的所述校正VIS_DRK帧是在当前序列、前一个序列或后一个序列中。108.如权利要求11至107所述的方法，其中用于任何给定NIR或IR帧的所述校正VIS_DRK帧是在时间上最接近于所述给定NIR或IR帧的所述VIS_DRK帧，或(ii)在所述NIR或IR帧在时间上同等接近于前一个或后一个VIS_DRK帧的情况下，所述给定VIS_DRK帧中的任一者都能够用于所述校正VIS_DRK帧。109.如权利要求11至108所述的方法，其中所述校正VIS_DRK帧是与第一NIR或IR帧在同一个帧序列中、在所述第一NIR帧的所述帧序列的后一个帧序列中、在所述第一NIR帧的所述帧序列的前一个帧序列中或其组合的VIS_DRK帧。110.如权利要求103至109所述的方法，其中产生第一VIS_DRK图像是通过直接显示第
一VIS_DRK帧或在累加器中将第一VIS_DRK帧与在所述第一VIS帧后面的V量的VIS_DRK帧相加来实现。111.如权利要求103至110所述的方法，其中通过将合计量的经校正NIR或IR图像与合计量的VIS_DRK图像重叠以形成所述第一重叠图像来获得所述重叠图像。112.如权利要求103至111中任一项所述的方法，其中所述V量是零或更大。113.如权利要求103至112所述的方法，其中序列包括初步量的NIR帧和VIS_DRK帧，用于任何给定NIR或IR帧的所述校正VIS_DRK帧是时间上最接近于所述给定NIR或IR帧的所述VIS_DRK帧，不管所述校正VIS_DRK帧与所述给定NIR或IR帧是在同一个帧序列中、在所述给定NIR或IR帧的前一个帧序列中还是在后一个帧序列中。114.如权利要求103至113中任一项所述的方法，其中(N+1)等于或大于所述初步量。115.如权利要求103至114中任一项所述的方法，其中产生所述第一经校正NIR或IR图像还包括将任何数目个额外的经校正NIR或IR帧加到第一经校正NIR或IR帧上。116.如权利要求103至115中任一项所述的方法，其中所述额外的经校正NIR或IR帧是在时间上在所述第一经校正NIR或IR帧之前或之后产生，或者由在时间上在所述第一经校正NIR或IR帧之前和之后的经校正NIR或IR帧产生。117.如权利要求103至116中任一项所述的方法，其中产生所述第一经校正NIR或IR图像还包括将所述第一经校正NIR或IR帧前面的M量的经校正NIR或IR帧相加。118.如权利要求103至117中任一项所述的方法，其中减去时间上最接近或最靠近每一NIR帧的校正VIS_DRK帧减少或最小化或校正由所述VIS_DRK帧、所述NIR或IR帧或所述两者的捕获之间的移动造成的运动伪影。119.如权利要求103至118中任一项所述的方法，其中每一图像帧序列还包括仅在环境光下捕获的一个或多个VIS_DRK帧。120.如权利要求103至118中任一项所述的方法，其中每一图像帧序列还包括在环境光下捕获的一个或多个VIS_DRK帧。121.如权利要求105至120所述的方法，其中校正每一NIR或IR帧还包括从所述NIR或IR帧减去所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者。122.如权利要求105至121所述的方法，其中每一NIR或IR帧的信号增益等于所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者的信号增益乘以因数、函数、常数或捕获的输入动态范围。123.如权利要求103至122中任一项所述的方法，其中所述VIS_DRK帧中的每一者和所述NIR或IR帧中的每一者通过具有可见和NIR或IR像素的传感器来捕获。124.如权利要求103至123中任一项所述的方法，其中所述VIS_DRK帧中的一者或多者和所述NIR或IR帧中的一者或多者包含于单个图像中。125.如权利要求103至124中任一项所述的方法，其中减去所述VIS_DRK帧包括减去所述VIS_DRK帧乘以所述NIR或IR帧的曝光量与所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者的曝光量之间的比率。126.如权利要求103至125中任一项所述的方法，其中所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者、一个或多个序列的所述VIS帧和一个或多个序列的所述NIR或IR帧通过具有可见和NIR或IR像素的传感器捕获。127.如权利要求126所述的方法，其中所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者、一个
或多个序列的所述VIS帧和一个或多个序列的所述NIR或IR帧包含于单个帧中。128.如权利要求126或127所述的方法，其中当所述激光处于所述开启模式时，捕获所述VIS_DRK帧。129.如权利要求126至128中任一项所述的方法，其中所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者包括所述VIS帧。130.如权利要求126至128中任一项所述的方法，其中所述一个或多个VIS_DRK帧中的至少一者不包括所述VIS帧。131.如权利要求103至130中任一项所述的方法，所述方法还包括：(a)通过将第(N+1)或第(N+2)个经校正NIR或IR帧与N量的后续经校正NIR或IR帧相加来产生第二经校正NIR或IR图像；132.如权利要求131所述的方法，所述方法还包括：通过将第二VIS帧与在所述第二VIS帧后面的V量的VIS帧相加来产生第二VIS图像。133.如权利要求131或132中任一项所述的方法，所述方法还包括：将所述第二经校正NIR或IR图像与所述第二VIS图像重叠以形成第二重叠图像。134.如权利要求103至133中任一项所述的方法，其中N+1等于X乘以所述初步量，其中X是大于2的整数，其中应用程序还包括模块，所述模块通过将第(N+初步量+1)个或第(N+初步量+2)个经校正NIR或IR帧与N量的后续经校正NIR或IR帧相加来产生第二NIR或IR图像。135.如权利要求103至134中任一项所述的方法，所述方法还包括由两个或更多个重叠图像、两个或更多个NIR或IR图像、或两个或更多个VIS图像、或前述各者的任何组合形成显示图像。136.如权利要求135所述的方法，其中为每一序列形成一个显示图像。137.如权利要求135所述的方法，其中由两个或更多个序列形成一个显示图像。138.一种计算机实施系统，所述计算机实施系统包括：数字处理装置，所述数字处理装置包括：至少一个处理器；操作系统，所述操作系统被配置为执行可执行指令；存储器；和计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令能够由所述数字处理装置执行以产生用于由激光诱发荧光团激发形成第一重叠图像的应用程序，所述应用程序包括：(a)接收多个图像帧序列的模块，每一图像帧序列包括：(i)当所述激光处于关闭模式或处于开启模式时捕获的VIS_DRK帧；以及(ii)当所述激光处于开启模式时捕获的初步量的NIR或IR帧；以及(b)通过减去一个校正VIS_DRK帧来校正每一NIR或IR帧的模块；(c)通过将第一经校正NIR或IR帧与N量的后续经校正NIR或IR帧相加来产生第一NIR或IR图像的模块。139.如权利要求138所述的计算机实施系统，所述计算机实施系统包括：数字处理装置，所述数字处理装置还包括：通过将第一VIS_DRK帧与在所述第一VIS_DRK帧后面的V量的VIS_DRK帧相加来产生第一VIS_DRK图像的模块。140.如权利要求139所述的计算机实施系统，所述计算机实施系统包括：数字处理装置，所述数字处理装置还包括：将所述NIR或IR图像与所述VIS_DRK图像重叠以形成所述第一重叠图像的模块。
141.如权利要求138所述的系统，其中序列包括初步量的NIR帧，所述初步量是奇数或偶数。142.如权利要求138所述的系统，其中用于序列中的NIR或IR帧的所述校正VIS_DRK帧是在当前序列、前一个序列或后一个序列中。143.如权利要求138至142所述的系统，其中用于任何给定NIR...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：光明之火生物科学公司，
类型：发明
国别省市：