CN114441418A - 用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质 - Google Patents

用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114441418A
CN114441418A CN202210106799.7A CN202210106799A CN114441418A CN 114441418 A CN114441418 A CN 114441418A CN 202210106799 A CN202210106799 A CN 202210106799A CN 114441418 A CN114441418 A CN 114441418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
image acquisition
pulse width
pulse
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210106799.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈宏强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Lingshi Technology Co ltd
Original Assignee
Tianjin Lingshi Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Lingshi Technology Co ltd filed Critical Tianjin Lingshi Technology Co ltd
Priority to CN202210106799.7A priority Critical patent/CN114441418A/zh
Publication of CN114441418A publication Critical patent/CN114441418A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1425—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry using an analyser being characterised by its control arrangement
    • G01N15/1427—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry using an analyser being characterised by its control arrangement with the synchronisation of components, a time gate for operation of components, or suppression of particle coincidences
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1429—Signal processing
    • G01N15/1431—Signal processing the electronics being integrated with the analyser, e.g. hand-held devices for on-site investigation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本公开提供了用于高速流动微粒的成像系统、成像方法以及可读存储介质。该系统包括光源模块和图像采集模块，光源模块包括：激光器被配置为发射具有可调制的脉冲宽度和脉冲频率的脉冲激光以照射流动微粒；控制组件被配置为根据流动微粒的流速以及图像采集模块的图像采集帧率，分别确定激光器的脉冲宽度和脉冲频率，并根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器的控制信号和用于图像采集模块的与控制信号对应的同步触发信号；驱动组件被配置为根据控制信号生成驱动电流，以驱动激光器以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光；图像采集模块被配置为响应于同步触发信号，对流动微粒进行拍摄。该系统可以在高流速的情况下，对微粒清晰地成像。

Description

用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质
技术领域
本公开涉及光学成像领域，更具体地，涉及一种用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质。
背景技术
流动微粒成像分析技术(也称为流式微粒成像分析技术)是一种利用显微成像系统对流动微粒进行拍摄与图像分析的技术，其可以例如用于检测体液样本、血液标本、河水水质等。采用流动微粒成像分析技术的方法主要利用相机对流动微粒进行成像。
随着技术的进步，对成像速度的需求日益增长。提高成像速度通常需要进一步地提高微粒的流速。然而，现有技术中的相机通常采用照明时长较长的闪光灯对微粒进行照明，并且相机可设置的每帧曝光时间也较长，因此它们通常无法满足高速运动微粒拍摄的需求。例如，相机的每帧的曝光时间至少有1微秒(μs)，当微粒处于高速流动状态(例如，1米/秒(m/s))时，对微粒进行拍摄会产生1微米(μm)的拖尾，这对于直径为几微米的微粒而言是不可接受的。
因此，期望一种可以实现对高速流动微粒进行清晰成像的系统。
发明内容
针对上述问题，本公开提供了一种用于高速流动微粒的成像系统、成像方法以及可读存储介质，通过该系统可以在拍摄高速流动微粒时对微粒清晰地成像。
根据本公开的一方面提供了一种用于高速流动微粒的成像系统，包括：包括光源模块和图像采集模块，所述光源模块包括：激光器，被配置为发射具有可调制的脉冲宽度和脉冲频率的脉冲激光以照射流动微粒；控制组件，被配置为根据所述流动微粒的流速以及所述图像采集模块的图像采集帧率，分别确定所述激光器的脉冲宽度和脉冲频率，并根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动所述激光器的控制信号和用于所述图像采集模块的与所述控制信号对应的同步触发信号；驱动组件，被配置为根据所述控制信号生成驱动电流，以驱动所述激光器以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光；所述图像采集模块被配置为响应于所述同步触发信号，对所述流动微粒进行拍摄以生成微粒图像。
根据本公开的一些实施例，其中，所述控制组件还被配置为根据可接受的位移模糊量和所述流动微粒的流速，确定所述激光器的脉冲宽度，所述可接受的位移模糊量由所述微粒图像的分辨率确定。
根据本公开的一些实施例，其中，所述脉冲宽度是基于以下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000021
其中，T表示所述脉冲宽度，δ表示所述可接受的位移模糊量，v表示所述流动微粒的流速。
根据本公开的一些实施例，其中，所述激光器的脉冲宽度与所述流动微粒的流速成反比。
根据本公开的一些实施例，其中，所述脉冲宽度小于所述图像采集模块的每帧的曝光持续时间。
根据本公开的一些实施例，其中，所述脉冲频率与所述图像采集帧率相同，使得所述图像采集模块的每帧的曝光持续时间内仅具有一个脉冲激光。
根据本公开的一些实施例，其中，所述控制组件还被配置为根据所述图像采集模块的每帧成像所需能量，确定单个脉冲激光所需的能量；以及根据所述单个脉冲激光所需的能量，调整所述控制信号。
根据本公开的一些实施例，其中，所述单个脉冲激光所需的能量是根据如下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000022
其中，y表示所述单个脉冲激光所需的能量，x表示所述每帧成像所需能量，ρ表示脉冲激光到所述图像采集模块的能量损失。
根据本公开的一些实施例，其中，所述控制组件还被配置为根据所述单个脉冲激光所需的能量以及所述脉冲宽度，确定所述驱动组件输出到所述激光器的功率，其中所述功率是根据以下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000031
其中，P表示所述功率，y表示所述单个脉冲激光所需的能量，T表示所述脉冲宽度。
根据本公开的一些实施例，其中，所述光源模块还包括通信接口，所述通信接口被配置为接收以下参数中的中的一个或多个：所述流动微粒的流速、所述图像采集帧率、可接受的位移模糊量、所述图像采集模块的每帧的曝光持续时间、每帧成像所需能量以及脉冲激光到达所述图像采集模块的能量损失。
根据本公开的一些实施例，其中，所述通信接口与外部设备或者与计算机可读存储介质接口。
根据本公开的一些实施例，其中，所述激光器通过射频线与所述驱动电路耦合。
根据本公开的一些实施例，其中，所述激光器发射的脉冲激光具有预先设定的波长。
根据本公开的一些实施例，其中，所述图像采集模块还包括滤光片，所述脉冲激光的波长在所述滤光片的工作波段内。
根据本公开的一些实施例，其中，所述系统还包括光源屏蔽模块，被配置为为所述流动微粒屏蔽除来自所述激光器的脉冲激光之外的光源。
根据本公开的一些实施例，其中，所述流动微粒包括流动细胞。
根据本公开的一些实施例，还包括微流模块，其中所述微流模块被配置为使得其中的流动微粒以预定的速度流动。
根据本公开的一些实施例，其中，在所述微流模块与所述图像采集模块之间还包括透镜或透镜组，使得所述图像采集模块对所述流动微粒进行放大成像。
根据本公开的一些实施例，其中，所述系统还包括电源，所述电源与所述光源模块耦合以向所述光源模块供电。
根据本公开的一些实施例，其中，所述驱动组件包括数模转换DAC电路。
根据本公开的一些实施例，其中，所述控制组件包括现场可编程门阵列FPGA。
根据本公开的一些实施例，其中，所述激光器包括激光二极管或垂直腔表面发射激光器VCSEL。
根据本公开的另一方面，还提供了一种用于高速流动微粒的成像方法，包括：根据流动微粒的流速以及图像采集设备的图像采集帧率，分别确定用于照射所述流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率；根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器的控制信号和用于触发拍摄的与所述控制信号对应的同步触发信号；根据所述控制信号生成驱动电流，以驱动所述激光器以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光；以及基于所述同步触发信号，触发所述图像采集设备对所述流动微粒进行拍摄以生成微粒图像。
根据本公开的另一方面，还提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，存储有计算机可读指令，其中，当所述计算机可读指令在由处理器执行时，实现如上所述的用于流动微粒的成像系统。
因此，根据本公开实施例的成像系统和成像方法，针对高速流动的微粒，可以根据其流速以及图像采集设备的图像采集帧率，分别确定用于照射流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率，并且在这样的脉冲激光对流动微粒照射时进行拍摄，从而实现在期望的高流速和图像采集帧率下，对微粒清晰地成像。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，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它的附图。
图1示出了根据本公开第一实施例的成像系统的框图；
图2示出了根据本公开第一实施例的另一成像系统的框图；
图3是根据本公开第一实施例的脉冲宽度小于每帧的曝光持续时间的示意图；
图4示出了根据本公开第一实施例的另一成像系统的框图；
图5示出了根据本公开第二实施例的成像方法的流程图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元素或者物件涵盖出现在该词后面列举的元素或者物件及其等同，而不排除其他元素或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了部分已知功能和已知部件的详细说明。
本公开中使用了流程图用来说明根据本公开的实施例的方法的步骤。应当理解的是，前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步。
在本公开的说明书和附图中，根据实施例，元素以单数或复数的形式来描述。然而，单数和复数形式被适当地选择用于所提出的情况仅仅是为了方便解释而无意将本公开限制于此。因此，单数形式可以包括复数形式，并且复数形式也可以包括单数形式，除非上下文另有明确说明。
<第一实施例>
图1示出了根据本公开第一实施例的用于高速流动微粒的成像系统100的框图。如图1所示，成像系统100包括光源模块110和图像采集模块120。光源模块110包括用于为流动微粒提供照明，其包括激光器112、控制组件114、驱动组件116。图像采集模块120被配置为响应于同步触发信号，对流动微粒进行拍摄(即，图像采集)以生成微粒图像。
在光源模块110中，激光器112被配置为发射具有可调制的脉冲宽度和脉冲频率的脉冲激光以照射流动微粒。控制组件114被配置为根据流动微粒的流速以及图像采集模块的图像采集帧率，分别确定激光器112的脉冲宽度和脉冲频率，并根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器112的控制信号和用于图像采集模块120的与控制信号对应的同步触发信号。驱动组件116被配置为根据控制信号生成驱动电流，以驱动激光器112以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光。
此外，成像系统100还可以包括用于控制流动微粒流动的微流模块130。在下文中将对微流模块130进一步地详细描述。
具体地，首先，在一个示例中，图像采集模块120可以是具有图像采集功能的设备，诸如照相机、摄像机等。图像采集模块120还可以是包括具有图像采集功能的传感器(诸如CCD等)的其他设备。图像采集模块120通常具有可设置的每帧的曝光持续时间和图像采集频率。然而，如前所述，现有技术中的图像采集模块120的每帧的曝光持续时间无法满足对高速流动的微粒进行清晰地成像。
根据本公开的第一实施例，激光器112可以被配置为发射具有可调制的脉冲宽度和脉冲频率的脉冲激光以照射流动微粒。以激光器112作为光源相较于以高频氙气灯或LED作为光源来说，这样的光源可以具有更高的脉冲频率和更窄的脉冲宽度。更高的脉冲频率可以使得在单位时间内更多次的对流动微粒进行照射，从而可以生成更多数量的微粒图像。更窄的脉冲宽度将减少拍摄高速流动微粒时产生的拖尾，其将在下文进一步地详细阐述。此外，激光器112还可以提供能量较高的脉冲激光，从而可以在较窄的脉冲宽度的照明时间内为目标提供足够的照明。因此，激光器112可以作为高速运动的流动微粒的照明光源。关于如何调制脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率将在下文中关于控制组件114的描述中进行详细阐述。
根据本公开的第一实施例，激光器112可以包括激光二极管、垂直腔面激光发射器(VCSEL)或者能够对脉冲宽度及脉冲频率进行高速调制的任何其他类型的激光器。通常情况下，激光器112的脉冲宽度可以被调制到最低约为10纳秒(ns)的宽度。为了在较短的脉冲时间内提供足够的照明，还可以对激光器112的功率进行调整。在下文中将对如何调整激光器112的功率以满足照明需求进行进一步地说明。附加地或替代地，激光器112也可以由多个激光器聚合而成以发出较强的脉冲激光。
如前所述，根据本公开的第一实施例，在成像系统中还可以包括微流模块130。微流模块130可以被配置为使得其中的流动微粒以预定的速度流动。例如，微流模块130可以是一种对液体流速可控的诸如流动管道的液路控制装置。在一个示例中，当微粒是细胞时，微流模块130可以控制血液、体液等包含细胞的液体的流动速度，使细胞以预定的速度流动。在另一个示例中，微流模块130可以控制例如河水等待检测液体的流动速度，从而利用成像系统100拍摄其中的微粒(例如，杂质)以生成微粒图像。
图2是根据本公开第一实施例的用于高速流动微粒的另一成像系统200的框图。成像系统200中的部分组件与图1的成像系统100中的组件相同，其在图2中以相同的附图标记示出并且不再进行赘述。
如图2所示，根据本公开的第一实施例，为了生成更清晰的微粒图像，在微流模块130与图像采集模块120之间还可以包括透镜或透镜组210，使得图像采集模块120可以对流动微粒进行放大成像，如图2所示。在一个示例中，透镜或透镜组210可以是一个凸透镜。附加地或替代地，透镜或透镜组210可以是由一个或多个凸透镜、凹透镜或其它透镜组合而成，其可以形成类似于凸透镜的放大效果。在一个示例中，透镜或透镜组210还可以包括例如平面镜等组件(未示出)以改变光线路径，从而使整个成像系统100便于布置。
在一个示例中，透镜或透镜组210也可以与图像采集模块120集成在一起，作为图像采集模块120的一部分。
在一个示例中，在图像采集模块120自身具有较高分辨率的情况下，成像系统100可以不包括透镜或透镜组210或者较低倍率的透镜以获得包含尽可能多的微粒的微粒图像，并且通过后续的图像处理过程对感兴趣的部分进行放大以及处理。
继续参考图1或者参考图2，根据本公开的第一实施例，控制组件114可以被配置为根据流动微粒的流速以及图像采集模块120的图像采集帧率，分别确定激光器112的脉冲宽度和脉冲频率，并根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器112的控制信号和用于图像采集模块120的与控制信号对应的同步触发信号。
如前所述，图像采集模块120的每帧的曝光持续时间通常为几微秒，并且无法进一步缩短。因此对于高速流动的微粒而言，如果采用图像采集模块120的每帧的曝光持续时间，则每帧生成的微粒图像将产生严重的拖尾效应，导致图像不清楚，无法用于进一步的分析和处理。因此，控制组件114可以根据流动微粒的流速以及图像采集模块120的图像采集帧率，分别确定激光器112的脉冲宽度和脉冲频率，使得在一个曝光持续时间内仅有一个较窄的脉冲宽度。通过这样的方式，使得脉冲激光的脉冲宽度相当于图像采集模块120进行拍摄时的实际曝光时间，这突破了图像采集模块120的每帧曝光时间的固有限制，从而实现通过极短的实际曝光时间，对高速流动的微粒进行清晰地成像。例如，对于直径为几微米的微粒而言，在其流速为1m/s的情况下，在图像采集模块120的一个曝光持续时间内脉冲激光具有200ns的脉冲宽度足以不造成拖尾效应。
对于确定脉冲宽度来说，根据本公开的第一实施例，控制组件114可以根据流动微粒的流速，确定激光器的脉冲宽度与流动微粒的流速成反比。即，微粒的流速越高，脉冲宽度越窄，从而尽可能地减少成像中的拖尾。
附加地或替代地，根据本公开的第一实施例，控制组件114可以根据流动微粒的流速以及图像采集模块120的每帧的曝光持续时间来确定激光器的脉冲宽度，其中激光器112的脉冲宽度小于图像采集模块120的每帧的曝光持续时间。图3是脉冲宽度小于每帧的曝光持续时间的示意图。如图3所示，图像采集模块120的每帧的曝光持续时间内具有一个脉冲激光的脉冲宽度，并且脉冲宽度可以与图像采集模块120的每帧的曝光持续时间具有固定的比率，例如脉冲宽度可以是每帧的曝光持续时间的1/5。
附加地或替代地，根据本公开的第一实施例，控制组件114可以根据可接受的位移模糊量和流动微粒的流速，确定激光器112的脉冲宽度，其中该可接受的位移模糊量可以由要生成的微粒图像的分辨率确定。例如，在期望获得的微粒图像中，拖尾的长度必须小于微粒直径的1/20(例如，微粒直径为2微米，而拖尾长度仅有0.1微米)，则可以根据该分辨率确定可接受的位移模糊量δ。因此，脉冲宽度可以根据以下公式确定：
Figure BDA0003494215610000091
其中，T表示脉冲宽度，δ表示可接受的位移模糊量，v表示流动微粒的流速。
上述确定脉冲宽度的方式可以单独或者组合实施，也可以包括其他的附加限制以使得脉冲宽度足够窄，进而使得生成的微粒图像的拖尾足够小而不影响进一步地分析和使用。
此外，控制组件114还可以根据图像采集模块120的图像采集帧率，确定激光器112的脉冲频率。为了在同一时间段内拍摄尽可能多的图片，根据本公开的第一实施例，脉冲频率可以与图像采集帧率相匹配，使得图像采集模块的每帧的曝光持续时间内有且仅具有一个脉冲激光。
图4是根据本公开第一实施例的用于高速流动微粒的另一成像系统400的框图。成像系统400中的部分组件与图1和图2的成像系统100、成像系统200中的组件相同，其在图4中以相同的附图标记示出并且不再进行赘述。
如图4所示，根据本公开的第一实施例，光源模块110还可以包括通信接口410，该通信接口410可以被配置为接收例如流动微粒的流速、图像采集帧率、可接受的位移模糊量、图像采集模块120的每帧的曝光持续时间等参数。根据本公开的第一实施例，该通信接口410可以与外部设备或者与计算机可读存储介质接口。
在与外部设备接口的示例中，通信接口410可以例如经由网络直接从外部设备获取参数；也可以从存储有参数的服务器或数据库中获取该参数，这些参数可以通过设备经由网络或以其他方式传输至该服务器或数据库中。在一个示例中，网络可以是有线网络和/或无线网络。例如，有线网络可以采用双绞线、同轴电缆或光纤传输等方式进行数据传输，无线网络可以采用3G/4G/5G等移动通信网络、蓝牙、Zigbee或者WiFi等方式进行数据传输。
在与计算机可读存储介质接口的示例中，通信接口410可以例如直接从该计算机可读存储介质中获取参数。在一个示例中，该计算机可读存储介质可以是独立于光源模块110或独立于光源模块110的控制组件114的外部计算机可读存储介质，也可以是与光源模块110或光源模块110的控制组件114集成的内部计算机可读存储介质。
应当注意的是，尽管未示出，但是通信接口410可以直接地耦合到光源模块110的控制组件114，或者通信接口410也可以是控制组件114的一部分。
在一个示例中，控制组件114中确定脉冲宽度和脉冲频率的部分也可以与控制组件114分离。例如，可以在独立于成像系统的外部设备中确定脉冲宽度和脉冲频率，并且控制组件114可以通过通信接口410从该外部设备或计算机可读存储介质中获取确定的脉冲宽度和脉冲频率。附加地或者替代地，可以将确定的脉冲宽度和脉冲频率预先存储在控制组件114的内部存储介质中，控制组件114可以直接从该内部存储介质中获得确定的脉冲宽度和脉冲频率以进行后续的处理。
继续参考图1或者参考图2或图4，在确定脉冲宽度和脉冲频率之后，根据本公开的第一实施例，控制组件114可以根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器112的控制信号和用于图像采集模块120的与该控制信号对应的同步触发信号。由于脉冲频率与图像采集帧率相等，因此可以使得图像采集模块被连续触发进行采集。并且由于控制信号与同步触发信号相对应，使得图像采集模块120进行拍摄时的每帧的曝光持续时间与基于控制信号产生的脉冲激光相匹配，从而可以使得图像采集模块120在每一次拍摄中都可以在脉冲激光的照射下对微粒进行成像。
在一个示例中，由于电路的延迟或者产生激光器驱动电流的延迟等因素，可以令控制信号早于同步触发信号固定的时间，以确保激光器122发射脉冲激光与图像采集模块112的拍摄同步。附加地或替代地，可以令控制信号与同步触发信号之间相差固定的周期以实现激光发射脉冲激光与图像采集模块112的拍摄同步。例如，可以在经由控制信号使得激光器112产生第一脉冲激光后，在激光器112产生第二脉冲激光时才开始进行拍摄。
根据本公开的第一实施例，控制组件114可以包括现场可编程门阵列(FPGA)或者其他类似地可以提供精确电路时序控制的处理器。这样的处理器可以根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成精确的控制信号，该控制信号用于驱动激光器112以确定的脉冲宽度和脉冲频率生成脉冲激光，从而使得生成的脉冲激光精确地符合确定的脉冲宽度和脉冲频率。例如，当确定的脉冲宽度在10ns量级时，处理器的时钟频率应大于100M。在一个示例中，当对于电路时序控制要求相对较低时，控制组件114还可以包括诸如单片机的处理器。
根据本公开的第一实施例，由于脉冲激光的脉冲宽度较窄，因此为了实现清晰的成像，控制组件114还可以根据图像采集模块的每帧成像所需能量，确定单个脉冲激光所需的能量；以及根据单个脉冲激光所需的能量，调整控制信号。调整后的控制信号，可以使驱动组件116以期望的驱动电流驱动激光器112，从而实现改变激光器的亮度以适应图像采集(例如，以足够的激光亮度照射流动微粒)。
根据本公开的第一实施例，单个脉冲激光所需的能量是根据如下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000111
其中，y表示单个脉冲激光所需的能量，x表示每帧成像所需能量，ρ表示脉冲激光到达图像采集模块120的能量损失。
在一个示例中，在不确定脉冲激光到图像采集模块120的能量损失的情况下，也可以令单个脉冲激光所需的能量大于每帧成像所需的能量(例如，单个脉冲激光所需的能量超过每帧成像所需的能量的1.5倍，即y≥1.5x)，以确保对微粒有足够的光进行照射以生成清晰的图像。
根据本公开的第一实施例，控制组件114还被配置为根据单个脉冲激光所需的能量以及脉冲宽度，确定驱动组件116输出到激光器112的功率。根据确定的功率，控制组件114可以调整为光源模块110供电的电源以满足需求。其中激光器112的功率是根据以下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000112
其中，P表示功率，y表示单个脉冲激光所需的能量，T表示脉冲宽度。
在一个实施例中，如前所述，光源模块110还可以包括通信接口410，通信接口410接收的参数还可以包括每帧成像所需能量和/或脉冲激光到达图像采集模块的能量损失。这样，控制组件114可以经由通信接口410从外部设备或计算机可读存储介质中获取这些参数。同样地，这些参数也可以存储在如前所述的控制组件114的内部存储器中。
在控制组件114生成控制信号和同步触发信号之后，根据本公开的第一实施例，驱动组件116可以被配置为根据控制信号生成驱动电流，以驱动激光器112以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光。相应地，图像采集模块120可以被配置为响应于同步触发信号，对流动微粒进行拍摄以生成微粒图像。从而使得在脉冲激光对微粒进行照射时，图像采集模块可以相应地生成微粒的图像。
根据本公开的一个实施例，激光器112可以通过射频线与驱动电路116耦合。使用射频线一方面可以屏蔽外界的信号干扰，另一方面可以容易地改变激光器112与驱动电路116相对位置，从而使得激光器112发射的脉冲激光可以根据需求从不同位置和角度对微粒进行照射而无需改变成像系统100中其他组件的位置。
参考图4，在一个示例中，图像模块120还可以与通信接口410接口，以经由通信接口410将拍摄的微粒图像存储到外部设备或计算机可读存储介质中。附加地或替代地，图像模块120可以具有内部存储器模块，并且将拍摄的微粒图像存储到其中。
根据本公开的第一实施例，驱动组件116可以包括数模转换(DAC)电路，以将来自控制组件114的数字控制信号转换为输出到激光器112的射频信号。
此外，根据本公开的第一实施例，微粒可以是细胞。替代地，微粒还可以是诸如液体中的杂质等其他微粒，其大小通常在微米级别。
根据本公开的第一实施例，激光器112发射的脉冲激光可以具有预先设定的波长(例如，650nm)。其中，脉冲激光可以是可见光也可以是不可见光，但是脉冲激光的波长应当小于微粒的大小以确保可以对微粒进行成像。
在脉冲激光具有预先设定的波长的情况下，根据本公开的第一实施例，图像采集模块120还可以包括滤光片，从而实现仅采集来自激光器112的脉冲激光而避免其他光源的干扰。例如，脉冲激光的波长(例如，650nm)可以在滤光片的工作波段(例如，640nm-660nm)内。优选地，脉冲激光的波长可以与滤光片的工作波段相等，以尽可能地避免其他光源的干扰。
附加地或替代地，根据本公开的第一实施例，成像系统100、200或400还可以包括光源屏蔽模块(未示出)，其被配置为为流动微粒屏蔽除来自激光器112的脉冲激光之外的光源。在一个示例中，光源屏蔽模块可以是不透光的壳体，例如，整个成像系统100、200或400或者要对流动微粒进行拍摄的部分(如前所述的微流模块)可以设置在该壳体中。在仅微流模块设置于该壳体中的情况下，该壳体可以具有开口以允许来自激光器112的脉冲激光射入以照射微粒。在另一个示例中，光源屏蔽模块也可以是具有固定工作波段的光学材料制成的壳体，以仅允许具有相同波长的来自激光器112的脉冲激光射入以照射微粒。
根据本公开的第一实施例，成像系统100、200或400还包括一个或多个电源，其可以与光源模块110耦合以向光源模块110供电，从而使能激光器112、控制组件114和驱动组件116。其中，对控制组件114供电的电源可以是稳压电源。此外，成像系统100、200或400还可以包括向图像采集模块120供电的电源。
对于上述的成像系统100、200或400在拍摄体液中的细胞时的具体数据可以参考以下：
例如，当图像采集模块120的图像采集帧率为1000张/每秒时，控制组件114可以确定激光器112的脉冲频率为1kHz。当拍摄细胞需求的最小分辨率δ为0.5μm时并且细胞的流动速度为5m/s时，控制组件114可以确定激光器112的脉冲频率应当小于100ns。因此，控制组件114可以根据确定脉冲宽度和脉冲频率来生成适当的控制信号以驱动电路。此外，对于清晰成像而言，100ns宽度脉冲宽度的脉冲激光所需的能量约为1×10-7J。由此可以确定产生这样的脉冲激光，驱动电路116需要输出的功率为1W。控制组件114可以根据根据确定的功率调节电源来为驱动电路116供电。
因此，根据本公开第一实施例所述的成像系统100、200或400，针对流动的微粒，可以根据其流速以及图像采集设备的图像采集帧率，分别确定用于照射流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率，并且在这样的脉冲激光对流动微粒照射时进行拍摄，从而实现在期望的流速和图像采集帧率的情况下，对微粒清晰地成像。
<第二实施例>
本公开除了提供上述的用于高速流动微粒的成像系统，还提供了用于高速流动微粒的成像方法，接下来将结合图5进行详细描述。
图5示出了根据本公开第二实施例的用于高速流动微粒的成像方法的流程图。如图5所示，本公开所述的成像方法包括：
步骤S510，根据流动微粒的流速以及图像采集设备的图像采集帧率，分别确定用于照射流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率；
步骤S520，根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器的控制信号和用于触发拍摄的与控制信号对应的同步触发信号；
步骤S530，根据控制信号生成驱动电流，以驱动激光器以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光；以及
步骤S540，基于同步触发信号，触发图像采集设备对流动微粒进行拍摄以生成微粒图像。
在一个示例中，根据流动微粒的流速确定用于照射流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度可以包括：根据可接受的位移模糊量和流动微粒的流速，确定激光器的脉冲宽度，该可接受的位移模糊量由微粒图像的分辨率确定。
在一个示例中，脉冲宽度是基于以下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000141
其中，T表示脉冲宽度，δ表示可接受的位移模糊量，v表示流动微粒的流速。
在一个示例中，激光器的脉冲宽度与流动微粒的流速成反比。
在一个示例中，脉冲频率与图像采集帧率相同，使得在图像采集设备的每帧的曝光持续时间内仅具有一个脉冲激光。
在一个示例中，所述方法还包括：根据图像采集模块的每帧成像所需能量，确定单个脉冲激光所需的能量；以及根据单个脉冲激光所需的能量，调整控制信号。
在一个示例中，单个脉冲激光所需的能量是根据如下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000142
其中，y表示单个脉冲激光所需的能量，x表示每帧成像所需能量，ρ表示脉冲激光到达图像采集设备的能量损失。
在一个示例中，所述方法还包括：根据单个脉冲激光所需的能量以及脉冲宽度，确定输出到激光器的功率，其中功率是根据以下公式确定的：
Figure BDA0003494215610000151
其中，P表示功率，y表示单个脉冲激光所需的能量，T表示脉冲宽度。
在一个示例中，所述方法还包括：接收以下参数中的中的一个或多个：流动微粒的流速、图像采集帧率、可接受的位移模糊量、图像采集设备的每帧的曝光持续时间、每帧成像所需能量以及脉冲激光到达图像采集设备的能量损失。
在一个示例中，所述方法还包括：从外部设备或计算机可读存储介质接收上述参数。
在一个示例中，激光器发射的脉冲激光具有预先设定的波长。
在一个示例中，所述方法还包括：对光进行过滤或屏蔽从而使图像采集设备仅接收具有预先设定的波长的脉冲激光。
在一个示例中，流动微粒包括流动细胞。
在一个示例中，所述方法还包括：使流动微粒以预定的速度流动。
在一个示例中，所述方法还包括：对流动微粒进行放大成像。
针对成像方法的实施方式的一些具体细节可以参考对应的成像系统的描述，因而不在此进一步赘述。
因此，根据本公开第二实施例的方法，针对流动的微粒，可以根据其流速以及图像采集设备的图像采集帧率，分别确定用于照射流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率，并且在这样的脉冲激光对流动微粒照射时进行拍摄，从而实现在期望的流速和图像采集帧率的情况下，对微粒清晰地成像。
此外，本文所述的系统还可以包括处理器和存储器，其都可以通过总线相连。该系统可以包括任何类型的便携式设备(如智能手机、平板电脑等)也可以包括任何类型的固定设备(如台式计算机、服务器等)。
处理器可以根据存储在存储器中的程序执行各种动作和处理。具体地，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，可以是X86架构或ARM架构的。
存储器存储有计算机可执行指令，在计算机可执行指令被处理器执行时实现上述各个实施例中的诊断系统。存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。非易失性存储器可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DR RAM)。应注意，本文描述的方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
此外，根据本公开的成像系统或方法可以被记录在计算机可读存储介质中。具体地，根据本公开，可提供一种存储有计算机可执行指令的计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被处理器执行时，可促使处理器实现如上所述的成像系统或方法。
需要说明的是，附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含至少一个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
一般而言，本公开的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、固件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其它方面可以在可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其它图像表示时，将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备，或其某些组合中实施。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文明确地这样定义。
以上是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。

Claims (24)

1.一种用于高速流动微粒的成像系统，包括光源模块和图像采集模块，所述光源模块包括：
激光器，被配置为发射具有可调制的脉冲宽度和脉冲频率的脉冲激光以照射流动微粒；
控制组件，被配置为根据所述流动微粒的流速以及所述图像采集模块的图像采集帧率，分别确定所述激光器的脉冲宽度和脉冲频率，并根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动所述激光器的控制信号和用于所述图像采集模块的与所述控制信号对应的同步触发信号；
驱动组件，被配置为根据所述控制信号生成驱动电流，以驱动所述激光器以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光；
所述图像采集模块被配置为响应于所述同步触发信号，对所述流动微粒进行拍摄以生成微粒图像。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制组件还被配置为根据可接受的位移模糊量和所述流动微粒的流速，确定所述激光器的脉冲宽度，所述可接受的位移模糊量由所述微粒图像的分辨率确定。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述脉冲宽度是基于以下公式确定的：
Figure FDA0003494215600000011
其中，T表示所述脉冲宽度，δ表示所述可接受的位移模糊量，v表示所述流动微粒的流速。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激光器的脉冲宽度与所述流动微粒的流速成反比。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述脉冲宽度小于所述图像采集模块的每帧的曝光持续时间。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述脉冲频率与所述图像采集帧率相同，使得所述图像采集模块的每帧的曝光持续时间内仅具有一个脉冲激光。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制组件还被配置为：
根据所述图像采集模块的每帧成像所需能量，确定单个脉冲激光所需的能量；以及
根据所述单个脉冲激光所需的能量，调整所述控制信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述单个脉冲激光所需的能量是根据如下公式确定的：
Figure FDA0003494215600000021
其中，y表示所述单个脉冲激光所需的能量，x表示所述每帧成像所需能量，ρ表示脉冲激光到达所述图像采集模块的能量损失。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制组件还被配置为根据所述单个脉冲激光所需的能量以及所述脉冲宽度，确定所述驱动组件输出到所述激光器的功率，其中所述功率是根据以下公式确定的：
Figure FDA0003494215600000022
其中，P表示所述功率，y表示所述单个脉冲激光所需的能量，T表示所述脉冲宽度。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述光源模块还包括通信接口，所述通信接口被配置为接收以下参数中的中的一个或多个：所述流动微粒的流速、所述图像采集帧率、可接受的位移模糊量、所述图像采集模块的每帧的曝光持续时间、每帧成像所需能量以及脉冲激光到达所述图像采集模块的能量损失。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述通信接口与外部设备或者与计算机可读存储介质接口。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述激光器通过射频线与所述驱动电路耦合。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述激光器发射的脉冲激光具有预先设定的波长。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述图像采集模块还包括滤光片，所述脉冲激光的波长在所述滤光片的工作波段内。
15.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括光源屏蔽模块，被配置为为所述流动微粒屏蔽除来自所述激光器的脉冲激光之外的光源。
16.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述流动微粒包括流动细胞。
17.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括微流模块，其中所述微流模块被配置为使得其中的流动微粒以预定的速度流动。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，在所述微流模块与所述图像采集模块之间还包括透镜或透镜组，使得所述图像采集模块对所述流动微粒进行放大成像。
19.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括电源，所述电源与所述光源模块耦合以向所述光源模块供电。
20.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述驱动组件包括数模转换DAC电路。
21.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述控制组件包括现场可编程门阵列FPGA。
22.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述激光器包括激光二极管或垂直腔表面发射激光器VCSEL。
23.一种用于高速流动微粒的成像方法，包括：
根据流动微粒的流速以及图像采集设备的图像采集帧率，分别确定用于照射所述流动微粒的脉冲激光的脉冲宽度和脉冲频率；
根据确定的脉冲宽度和脉冲频率生成用于驱动激光器的控制信号和用于触发拍摄的与所述控制信号对应的同步触发信号；
根据所述控制信号生成驱动电流，以驱动所述激光器以确定的脉冲宽度和脉冲频率发射脉冲激光；以及
基于所述同步触发信号，触发所述图像采集设备对所述流动微粒进行拍摄以生成微粒图像。
24.一种非暂时性计算机可读存储介质，存储有计算机可读指令，其中，当所述计算机可读指令在由处理器执行时，实现权利要求1-22中任一项所述的用于流动微粒的成像系统。
CN202210106799.7A 2022-01-28 2022-01-28 用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质 Pending CN114441418A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210106799.7A CN114441418A (zh) 2022-01-28 2022-01-28 用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210106799.7A CN114441418A (zh) 2022-01-28 2022-01-28 用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114441418A true CN114441418A (zh) 2022-05-06

Family

ID=81371017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210106799.7A Pending CN114441418A (zh) 2022-01-28 2022-01-28 用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114441418A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108604A (zh) * 2019-05-17 2019-08-09 成都信息工程大学 基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置及方法
CN114966086A (zh) * 2022-05-11 2022-08-30 上海交通大学 脉冲激光驱动微粒飞行速度测量装置及方法
CN115988325A (zh) * 2022-12-15 2023-04-18 杭州海康慧影科技有限公司 消除激光分层的图像处理方法、系统及装置
CN116506057A (zh) * 2023-05-08 2023-07-28 苏州洞悉科技有限公司 一种时序控制器及成像控制装置

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0487189A2 (en) * 1990-10-20 1992-05-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Particle diameter and velocity measuring apparatus
US5150313A (en) * 1990-04-12 1992-09-22 Regents Of The University Of California Parallel pulse processing and data acquisition for high speed, low error flow cytometry
JPH10232196A (ja) * 1996-12-16 1998-09-02 Nec Corp パーティクルモニター装置
JP2009014702A (ja) * 2007-06-06 2009-01-22 Hitachi Ltd 微粒子検出装置及び微粒子検出方法
CN103308440A (zh) * 2013-05-28 2013-09-18 香港浸会大学深圳研究院 一种流式荧光显微成像装置及方法
CN104849275A (zh) * 2015-04-22 2015-08-19 上海工程技术大学 一种纱线外观的高速数字化成像装置与方法
US20150260629A1 (en) * 2012-12-03 2015-09-17 The University Of Tokyo Particle beam forming device
US20160223453A1 (en) * 2013-08-07 2016-08-04 The Regents Of The University Of California Real-time label-free high-throughput cell screening in flow
CN106383082A (zh) * 2015-10-14 2017-02-08 北京信息科技大学 一种流式细胞仪无液路情况的光路调整装置及方法
CN106644902A (zh) * 2016-11-01 2017-05-10 北京信息科技大学 一种流式细胞仪层流稳定性评估方法
CN107091795A (zh) * 2016-02-18 2017-08-25 阿自倍尔株式会社 粒子检测系统以及粒子的检测方法
CN108444897A (zh) * 2018-03-06 2018-08-24 山东大学 基于光片照明与鞘流技术的免标记微流控细胞仪及方法
CN108956432A (zh) * 2018-08-10 2018-12-07 武汉大学 一种基于结构光的流式高速超分辨成像装置及方法
CN109477785A (zh) * 2016-09-13 2019-03-15 贝克顿·迪金森公司 具有光学均衡的流式细胞仪
CN109564151A (zh) * 2016-03-17 2019-04-02 贝克顿·迪金森公司 使用高通量荧光流式细胞仪进行细胞分选
CN109781598A (zh) * 2019-03-29 2019-05-21 西安鼎研科技股份有限公司 一种应用白光led光源的颗粒物浓度测量装置及方法
CN109946219A (zh) * 2019-04-12 2019-06-28 广西师范大学 一种流式细胞仪散射光和荧光检测装置及方法
US20190226989A1 (en) * 2016-06-28 2019-07-25 The Regents Of The University Of California Fast two-photon imaging by diffracted swept-laser excitation
CN111855508A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 天津凌视科技有限公司 液体检测装置以及液体检测方法
CN111936842A (zh) * 2018-03-30 2020-11-13 希森美康株式会社 流式细胞仪及粒子检测方法
CN112600069A (zh) * 2021-03-03 2021-04-02 中科慧远视觉技术(北京)有限公司 多阶梯激光器恒流驱动电路和控制方法
CN113324893A (zh) * 2021-05-17 2021-08-31 武汉大学 一种基于压缩感知的流式荧光成像系统及成像方法
CN113692528A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 光子科学研究所基金会 用于单个微生物的光学询问的流体设备

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5150313A (en) * 1990-04-12 1992-09-22 Regents Of The University Of California Parallel pulse processing and data acquisition for high speed, low error flow cytometry
EP0487189A2 (en) * 1990-10-20 1992-05-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Particle diameter and velocity measuring apparatus
JPH10232196A (ja) * 1996-12-16 1998-09-02 Nec Corp パーティクルモニター装置
US5861951A (en) * 1996-12-16 1999-01-19 Nec Corporation Particle monitoring instrument
JP2009014702A (ja) * 2007-06-06 2009-01-22 Hitachi Ltd 微粒子検出装置及び微粒子検出方法
US20150260629A1 (en) * 2012-12-03 2015-09-17 The University Of Tokyo Particle beam forming device
CN103308440A (zh) * 2013-05-28 2013-09-18 香港浸会大学深圳研究院 一种流式荧光显微成像装置及方法
US20160223453A1 (en) * 2013-08-07 2016-08-04 The Regents Of The University Of California Real-time label-free high-throughput cell screening in flow
CN104849275A (zh) * 2015-04-22 2015-08-19 上海工程技术大学 一种纱线外观的高速数字化成像装置与方法
CN106383082A (zh) * 2015-10-14 2017-02-08 北京信息科技大学 一种流式细胞仪无液路情况的光路调整装置及方法
CN107091795A (zh) * 2016-02-18 2017-08-25 阿自倍尔株式会社 粒子检测系统以及粒子的检测方法
CN109564151A (zh) * 2016-03-17 2019-04-02 贝克顿·迪金森公司 使用高通量荧光流式细胞仪进行细胞分选
US20190226989A1 (en) * 2016-06-28 2019-07-25 The Regents Of The University Of California Fast two-photon imaging by diffracted swept-laser excitation
CN109477785A (zh) * 2016-09-13 2019-03-15 贝克顿·迪金森公司 具有光学均衡的流式细胞仪
CN106644902A (zh) * 2016-11-01 2017-05-10 北京信息科技大学 一种流式细胞仪层流稳定性评估方法
CN108444897A (zh) * 2018-03-06 2018-08-24 山东大学 基于光片照明与鞘流技术的免标记微流控细胞仪及方法
CN111936842A (zh) * 2018-03-30 2020-11-13 希森美康株式会社 流式细胞仪及粒子检测方法
CN108956432A (zh) * 2018-08-10 2018-12-07 武汉大学 一种基于结构光的流式高速超分辨成像装置及方法
CN109781598A (zh) * 2019-03-29 2019-05-21 西安鼎研科技股份有限公司 一种应用白光led光源的颗粒物浓度测量装置及方法
CN109946219A (zh) * 2019-04-12 2019-06-28 广西师范大学 一种流式细胞仪散射光和荧光检测装置及方法
CN113692528A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 光子科学研究所基金会 用于单个微生物的光学询问的流体设备
CN111855508A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 天津凌视科技有限公司 液体检测装置以及液体检测方法
CN112600069A (zh) * 2021-03-03 2021-04-02 中科慧远视觉技术(北京)有限公司 多阶梯激光器恒流驱动电路和控制方法
CN113324893A (zh) * 2021-05-17 2021-08-31 武汉大学 一种基于压缩感知的流式荧光成像系统及成像方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KNOLLENBERG R G: "The optical array:an alternative to scattering or extinction for airborne particle size determination", 《JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGY》, vol. 9, no. 1, 31 December 1970 (1970-12-31), pages 86 - 103 *
方宏伟;焦瑞莉;陈家田;雷恒池;: "云粒子图像高速采集与实时存储系统", 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》, vol. 31, no. 04, 15 August 2016 (2016-08-15), pages 27 - 29 *
王丽;邱建荣;: "飞秒激光在生物学领域的应用", 《激光与光电子学进展》, no. 01, 10 January 2010 (2010-01-10), pages 1 - 3 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108604A (zh) * 2019-05-17 2019-08-09 成都信息工程大学 基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置及方法
CN110108604B (zh) * 2019-05-17 2024-06-14 成都信息工程大学 基于显微放大和视角传感的高空微粒辨识装置及方法
CN114966086A (zh) * 2022-05-11 2022-08-30 上海交通大学 脉冲激光驱动微粒飞行速度测量装置及方法
CN115988325A (zh) * 2022-12-15 2023-04-18 杭州海康慧影科技有限公司 消除激光分层的图像处理方法、系统及装置
CN116506057A (zh) * 2023-05-08 2023-07-28 苏州洞悉科技有限公司 一种时序控制器及成像控制装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114441418A (zh) 用于高速流动微粒的成像系统、成像方法及可读存储介质
CN108769509B (zh) 控制摄像头的方法、装置、电子设备及存储介质
US9712754B2 (en) Method and system for selective imaging of objects in a scene to yield enhanced image
JP4620772B2 (ja) 三角測量オートフォーカスシステムを有するデジタルカメラ、及び関連する方法
US11682107B2 (en) Depth of field adjustment in images based on time of flight depth maps
WO2004013654B1 (en) Vehicle mounted night vision imaging system and method
US10652477B2 (en) Night vision imaging apparatus
WO2015198300A1 (en) Gated sensor based imaging system with minimized delay time between sensor exposures
CN109581787B (zh) 一种使用激光点扫描的水下成像装置及方法
CN113596298B (zh) 一种水下激光同步场扫描成像装置及方法
CN107810403A (zh) 多光束和会聚光照射交叉光束成像
JP2004045266A (ja) ３次元情報検出方法及び装置
CN111142251B (zh) 一种具有三维成像能力的显微镜和成像方法
WO2018140152A1 (en) Methods and apparatus for synchronizing camera flash and sensor blanking
CN106412434B (zh) 一种激光助视成像图像亮度与焦距自适应的方法
CN117214068B (zh) 一种运动微粒成像探测系统
JP7013730B2 (ja) 画像生成制御装置、画像生成制御方法、及び画像生成制御プログラム
Sukovich et al. A cost-effective, multi-flash,“ghost” imaging technique for high temporal and spatial resolution imaging of cavitation using “still-frame” cameras
CN114868037A (zh) 信息处理装置、摄像装置、信息处理方法及程序
CN111609932A (zh) 一种光谱和深度信息实时采集装置及方法
TW201724839A (zh) 攝影裝置
KR101451835B1 (ko) 연속영상 촬영 장치 및 방법
KR101432544B1 (ko) 펄스 레이저를 이용한 유동 가시화 장치 및 방법
EP0222641A1 (fr) Nouveaux dispositifs d&#39;obturation électronique
CN104919351B (zh) 图像取得装置以及图像取得装置的聚焦方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination