CN117825348B - 基于SiPM的温度补偿方法、装置、设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于SiPM的温度补偿方法、装置、设备、存储介质，该方法包括：启动检测之前，SiPM元器件处于参考温度时，获取标准物和暗背景的参考值，启动检测后，获取标准物、待测样品和暗背景的检测值；基于暗背景和标准物的参考值和检测值确定补偿系数，基于补偿系数、样品检测值、暗背景参考值和暗背景检测值确定各个待测样品的样品参考值。根据本发明实施例的技术方案，在待测样品测量前后温度发生变化的情况下，利用补偿系数将SiPM元器件在任意工作温度下检测的检测值补偿至参考温度下的样品参考值，消除SiPM元器件的工作温度导致的检测值偏移，无需引入多个温度传感器，降低硬件成本，提高检测设备的工作稳定性。

Description

基于SiPM的温度补偿方法、装置、设备、存储介质

技术领域

本发明涉及光学传感器温度补偿技术领域，特别涉及一种基于SiPM的温度补偿方法、装置、设备、存储介质。

背景技术

硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier，SiPM)是一种新型的光电探测器件,具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点，能够应用于极微弱光探测领域。在当前医学检测中，生物学信息多以荧光类物质进行标记，准确检测这些荧光信号的强度，进而识别其动态变化过程，是实现生物信息检测的重要的途径。SiPM在荧光PCR等光学检测设备中得到广泛应用，通过特殊的设计确保待测物质的浓度与标记的荧光素浓度成正相关关系，再利用稳定的光源激发这些荧光素并检测其发射光的强度(光源稳定的情况下，荧光素浓度和发射光强度具有线性相关性)，间接获取待测物质浓度的动态变化趋势，进而识别待测物质。

在温度恒定的情况下，SiPM采集的信号很稳定，而当工作温度发生变化时，SiPM所采集的信号强度会随之变化，温度越高，增益越低，从而输出的光强度信号越低，反之越高。在检测过程中，因为条件限制或操作不够规范等原因，会造成SiPM的工作环境温度变化较大，通常是从室温升至较高的温度。

荧光PCR的光学组件通常有多个SiPM元器件，每个SiPM元器件获取一个检测通道的光学参数。为了克服温度变化对SiPM元器件的影响，相关技术主要通过调整SiPM元器件的两端的偏置电压来实现温度补偿，但是，而且为了避免信号相互干扰，各个SiPM元器件通常是隔开的，这就导致每个SiPM的工作温度可能不完全一致，因此，采用偏置电压的方案需要在每个SiPM元器件设置独立的温度传感器，增加设备的复杂性和成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于SiPM的温度补偿方法、装置、设备、存储介质，能够在不调整偏置电压的情况下，以低硬件成本实现SiPM的温度补偿，提高光学检测设备的工作稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于SiPM的温度补偿方法，应用于光学检测设备，所述光学检测设备包括检测部SiPM光学组件，所述SiPM光学组件与所述检测部可相对移动，所述SiPM光学组件内设置有至少一个光学通道，所述光学通道中设置有通道光源和SiPM元器件，所述检测部包括第一检测点和至少一个第二检测点，所述第一检测点为通道口被标准物覆盖的检测通道，所述第二检测点为设置有待测样品且所述通道口未设置所述标准物的所述检测通道，所述标准物可被所述通道光源激发形成第一发射光，所述待测样品可被所述通道光源激发形成第二发射光，所述第一发射光的强度位于待测强度范围内，所述待测强度范围为所述第二发射光的强度范围，所述基于SiPM的温度补偿方法包括：

在启动样品检测之前，所述SiPM元器件处于参考温度时，关闭所述通道光源进行光学检测得到暗背景参考值，打开所述通道光源对所述第一检测点进行光学检测得到标准物参考值；

在启动样品检测之后，控制所述SiPM光学组件与所述检测部相对移动，开启所述通道光源，基于所述光学通道的所述SiPM元器件，对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个所述第二检测点进行光学检测得到各个所述待测样品的样品检测值；

关闭所述通道光源，通过所述SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值；

基于所述暗背景参考值、所述标准物参考值、所述标准物检测值和所述暗背景检测值确定补偿系数；

针对每个所述待测样品，基于所述补偿系数、所述样品检测值、所述暗背景参考值和所述暗背景检测值确定样品参考值，其中，所述样品参考值用于指示所述SiPM元器件处于所述参考温度时检测对应的所述待测样品所能够得到的光学检测值。

根据本发明的一些实施例，所述基于所述暗背景参考值、所述标准物参考值、所述标准物检测值和所述暗背景检测值确定补偿系数，包括：

将所述标准物参考值和暗背景参考值的差值确定为第一差值；

将所述标准物检测值和暗背景检测值的差值确定为第二差值；

将所述第一差值与所述第二差值之比确定为所述补偿系数。

根据本发明的一些实施例，所述基于所述补偿系数、所述样品检测值、所述暗背景参考值和所述暗背景检测值确定各个所述待测样品的样品参考值，包括：

将所述样品测量值和所述暗背景检测值的差值确定为第三差值；

将所述补偿系数与所述第三差值的乘积与所述暗背景参考值之和确定为所述样品参考值。

根据本发明的一些实施例，所述光学检测设备还包括步进电机，所述步进电机用于驱动所述SiPM光学组件移动，所述对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个所述第二检测点进行光学检测得到各个所述待测样品的样品检测值，包括：

获取预设的通道位置信息，其中，所述通道位置信息用于指示所述第一检测点和所述第二检测点在所述检测部的分布位置；

启动所述步进电机后，控制所述SiPM光学组件进行光学检测，基于所述步进电机的运行参数确定所述光学通道的实时位置；

基于所述实时位置和所述通道位置信息，将所述光学通道对齐所述第一检测点时获取的检测值确定为所述标准物检测值，将所述光学通道对齐所述第二检测点时获取的检测值确定为所述样品检测值。

根据本发明的一些实施例，所述通过所述SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值，包括：

在启动所述步进电机之前，在所述通道光源处于关闭状态下，通过所述SiPM元器件进行光学检测得到启动前背景值，将所述启动前背景值确定为所述暗背景检测值；

或者，基于所述通道位置信息和所述实时位置，在确定所述SiPM光学组件完成光学检测后，关闭所述通道光源并通过所述SiPM元器件进行光学检测得到检测后背景值，将所述检测后背景值确定为所述暗背景检测值；

或者，将所述启动前背景值和所述检测后背景值的算术平均值确定为所述暗背景检测值。

根据本发明的一些实施例，所述光学通道的数量为多个，各个所述光学通道的所述SiPM元器件能够检测的目标波长不同，所述方法还包括：

在启动样品检测之前，依次通过各个所述光学通道获取对应的所述标准物参考值；

在启动样品检测后，依次通过各个所述光学通道获取对应的所述样品检测值；

基于各个所述光学通道所对应的所述标准物参考值和所述样品检测值，确定所述光学通道各自对应的所述补偿系数和所述样品参考值；

针对每个所述待测样品，基于每个所述光学通道所对应的所述样品参考值，确定所述待测样品的目标检测结果。

根据本发明的一些实施例，所述第一检测点的数量为多个，所述方法还包括：

基于所述光学通道的所述SiPM元器件在各个所述第一检测点进行光学检测，得到对应的多个标准物候选值；

将多个所述标准物候选值的算术平均值确定为所述标准物检测值。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于SiPM的温度补偿装置，包括少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述第一方面所述的基于SiPM的温度补偿方法。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括有如上述第二方面所述的基于SiPM的温度补偿装置。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面所述的基于SiPM的温度补偿方法。

根据本发明实施例的基于SiPM的温度补偿方法，至少具有如下有益效果：在启动样品检测之前，所述Si PM元器件处于参考温度时，关闭所述通道光源进行光学检测得到暗背景参考值，打开所述通道光源对所述第一检测点进行光学检测得到标准物参考值；在启动样品检测之后，控制所述SiPM光学组件与所述检测部相对移动，开启所述通道光源，基于所述光学通道的所述Si PM元器件，对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个所述第二检测点进行光学检测得到各个所述待测样品的样品检测值；关闭所述通道光源，通过所述SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值；基于所述暗背景参考值、所述标准物参考值、所述标准物检测值和所述暗背景检测值确定补偿系数；针对每个所述待测样品，基于所述补偿系数、所述样品检测值、所述暗背景参考值和所述暗背景检测值确定样品参考值，其中，所述样品参考值用于指示所述SiPM元器件处于所述参考温度时检测对应的所述待测样品所能够得到的光学检测值。根据本发明实施例的技术方案，在待测样品测量前后温度发生变化的情况下，利用补偿系数将SiPM元器件在任意工作温度下的检测值补偿至参考温度下的样品参考值，能够消除SiPM元器件的工作温度导致的检测值偏移，无需设置多个温度传感器和提供偏置电压，有效降低硬件成本，提高光学检测设备的工作稳定性。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的光学检测设备的立体图；

图2是本发明一个实施例提供的光学检测设备的主视图；

图3是本发明另一个实施例提供的基于SiPM的温度补偿方法的流程图；

图4是本发明提供的待测样品的检测值去除暗背景后荧光值随温度变化的趋势示意图；

图5是本发明提供的SiPM元器件的工作温度变化较小时样品参考值与样品检测值的变化趋势；

图6是本发明提供的SiPM元器件的工作温度变化较大时样品参考值与样品检测值的变化趋势；

图7是本发明另一个实施例提供的基于SiPM的温度补偿方法的完整流程图；

图8是本发明另一个实施例提供的基于SiPM的温度补偿装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了一种基于SiPM的温度补偿方法、装置、设备、存储介质，其中，基于SiPM的温度补偿方法包括：在启动样品检测之前，所述SiPM元器件处于参考温度时，关闭所述通道光源进行光学检测得到暗背景参考值，打开所述通道光源对所述第一检测点进行光学检测得到标准物参考值；在启动样品检测之后，控制所述SiPM光学组件与所述检测部相对移动，开启所述通道光源，基于所述光学通道的所述SiPM元器件，对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个所述第二检测点进行光学检测得到各个所述待测样品的样品检测值；关闭所述通道光源，通过所述SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值；基于所述暗背景参考值、所述标准物参考值、所述标准物检测值和所述暗背景检测值确定补偿系数；针对每个所述待测样品，基于所述补偿系数、所述样品检测值、所述暗背景参考值和所述暗背景检测值确定样品参考值，其中，所述样品参考值用于指示所述SiPM元器件处于所述参考温度时检测对应的所述待测样品所能够得到的光学检测值。根据本发明实施例的技术方案，在待测样品测量前后温度发生变化的情况下，利用补偿系数将SiPM元器件在任意工作温度下的检测值补偿至参考温度下的样品参考值，能够消除SiPM元器件的工作温度导致的检测值偏移，无需设置多个温度传感器和提供偏置电压，有效降低硬件成本，提高光学检测设备的工作稳定性。

首先，参照图1和图2，图1为本发明实施例提供的光学检测设备的立体图，图2为本发明实施例提供的光学检测设备的主视图。

如图1和图2所示，本实施例的光学检测设备包括检测部20、轨道11、SiPM光学组件10和步进电机40。

需要说明的是，检测部20包括多个检测通道30，检测通道30的内侧设置有待测样品或者标准物，如图2所示，至少一个检测通道30的通道口由标准物覆盖，本实施例将这些检测通道的位置作为第一检测点31，剩下的检测通道30内可以设置有待测样品，本实施例将这些检测通道的位置作为第二检测点32。第一检测点31和第二检测点32的数量可以根据实际需求确定，至少各设置有一个即可。

需要说明的是，轨道11平行于检测部20，SiPM光学组件10可沿轨道11移动，当然，也可以将检测部20设置于轨道11实现移动，本实施例对移动方式不作限定，能够实现SiPM光学组件10和检测部20的相对移动即可。

需要说明的是，SiPM光学组件10内设置有至少一个光学通道，每个光学通道内设置有通道光源和一个SiPM元器件。SiPM光学组件10的光学通道朝向检测部20，并对齐检测部20中的检测通道11，使得SiPM光学组件10对准检测通道11的情况下，通道光源能够向检测通道11射入光线，以激发标准物或者待测样品发出发射光，并且发射光被SiPM元器件获取即可，本领域技术人员熟知如何通过SiPM光学组件10进行光学检测，后续不重复赘述。

需要说明的是，待测样品为能够进行荧光检测和分析的物质，能够在通道光源激发第二发射光即可，并且，待测样品在通道光源以不同功率的发射光照射时，所激发的第二发射光的强度具有一定的范围，即本实施例的待测强度范围。本实施例对待测样品的具体物质、如何在检测通道内设置以及具体的荧光分析原理并未做改进，在此不多做赘述。

需要说明的是，本实施例的标准物的选择需要满足以下条件：可以被通道光源激发并形成稳定的第一发射光；所形成的第一发射光的强度位于SiPM元器件的测试范围内，并且接近待测强度范围，确保能够作为待测样品的参考数据；能够长期保持性能稳定，不易在设备运输过程中受到损伤。基于此，本实施例可以采用具有一定颜色和透明度的亚克力板作为标准物，具体的光学参数在确定待测样品后，基于上述条件进行适应性选取即可，在此不多做限定。

需要说明的是，本实施例的步进电机40用于驱动SiPM光学组件10在轨道11中移动，步进电机40的具体控制原理为本领域技术人员熟知的技术，在此不多做赘述。

下面基于图1和图2所示的光学检测设备，对本发明实施例的技术方案作进一步阐述。

参照图3，图3为本发明实施例提供的一种基于SiPM的温度补偿方法的流程图，该基于SiPM的温度补偿方法包括但不限于有以下步骤：

S10，在启动样品检测之前，SiPM元器件处于参考温度时，关闭通道光源进行光学检测得到暗背景参考值，打开通道光源对第一检测点进行光学检测得到标准物参考值；

S20，在启动样品检测之后，控制SiPM光学组件与检测部相对移动，开启通道光源，基于光学通道的SiPM元器件，对第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个第二检测点进行光学检测得到各个待测样品的样品检测值；

S30，关闭通道光源，通过SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值；

S40，基于暗背景参考值、标准物参考值、标准物检测值和暗背景检测值确定补偿系数；

S50，针对每个待测样品，基于补偿系数、样品检测值、暗背景参考值和暗背景检测值确定样品参考值，其中，样品参考值用于指示SiPM元器件处于参考温度时检测对应的待测样品所能够得到的光学检测值。

需要说明的是，参考温度可以根据待测样品的分析需求确定，例如，对于特定的待测样品而言，需要SiPM元器件在某一固定温度点下对待测样品的光学信号值进行荧光分析，得到的结果参考性较高；或者基于特定的分析和实验需求，需要SiPM元器件在某一固定温度点下对待测样品进行光学检测，则可以将上述的固定温度点确定为参考温度，本实施例对参考温度的具体数值不做限定。

需要说明的是，本实施例的温度补偿是针对SiPM元器件的工作温度进行补偿，反映到测试值上则是基于待测样品的样品检测值换算得到样品参考值，光学检测设备的运行过程中，随着运行发生温度变化的是SiPM元器件，待测样品设置在检测通道内，其温度是不会发生变化的，样品检测值的偏移是基于SiPM元器件的工作温度发生变化而导致的检测偏差，因此本实施例基于补偿系数确定的样品参考值，是利用标准品和暗背景的参考值和检测值的比例关系作为依据，结合样品检测值换算出SiPM元器件在参考温度下进行检测得到的数值，即上述样品参考值，而并非对S iPM元器件的工作温度进行调整后再次进行测量，后续不多做赘述。

需要说明的是，参考图4所示，图4为样品的检测值去除暗背景检测值后荧光值随温度变化的趋势示意图，可以看出，不同浓度待测样品，在扣除暗背景检测值后荧光值随温度变化趋势相同，且呈现良好的线性相关性。

需要说明的是，标准物参考值和背景参考值可以通过SiPM元器件进行光学检测得到，例如以当前的室温为参考温度，SiPM元器件在启动之前处于参考温度之下，并且荧光检测通常是在暗环境中进行，在未启动通道光源的情况下，通过SiPM元器件进行光学检测得到暗背景参考值，启动通道光源后，通过SiPM元器件对第一检测点进行光学检测得到标准物参考值；又如参考温度不是当前的室温，可以通过加热设备将SiPM元器件加热至参考温度后进行上述检测，将SiPM元器件加热至参考温度为本领域技术人员熟知的技术，在此不多做赘述，能够确保SiPM元器件在参考温度的状态下进行各个参考值的检测即可。

需要说明的是，在启动样品检测后，SiPM元器件的温度在不断运行的过程中会发生变化，从而形成检测值的偏移，在此基础上，参考图1和图2所示，SiPM光学组件可以在轨道上移动执行多组待测样品的检测，针对每个待测样品的样品检测值执行一次本实施例的步骤，对每个待测样品逐一进行温度补偿，本实施例以一次检测作为示例进行技术说明，后续不重复赘述。

需要说明的是，标准物的数量可以是至少一个，若只有一个标准物，即检测部只有一个第一检测点，获取的标准物检测值关联至每个待测样品进行后续计算即可。

需要说明的是，由于荧光检测是在暗环境下进行，即本实施例的系统设置在暗室中，通过光学通道中的通道光源提供检测光，本实施例的暗背景检测值用于模拟进行光学检测时的系统暗背景，即光学检测设备的背景噪声，暗背景检测值可以在启动样品检测之前或者之后，通过关闭通道光源后检测得到，在此不多做限定。

需要说明的是，本实施例获取的待测样品的样品检测值、暗背景检测值和标准物检测值，结合在启动检测之前，SiPM元器件处于参考温度时检测到的暗背景参考值和标准物参考值，能够结合上述图4所示的随温度波动的规律，将待测样品的样品测量信号值还原至对应的SiPM元器件在参考温度下的数值，从而剔除SiPM元器件的工作温度变化对待测样品的光学信号采集的影响，由于不涉及偏置电压，因此无需引入过多的温度传感器，有效降低硬件成本。

需要说明的是，基于暗背景参考值、标准物参考值、标准物检测值和暗背景检测值确定补偿系数，通过补偿系数表征标准物质在SiPM元器件的温度发生变化的情况下的偏移幅度，基于补偿系数，结合暗背景参考值和暗背景检测值确定SiPM元器件的温度变化对暗背景的检测值偏移，再基于样品检测值还原出样品参考值，从而得到SiPM元器件在参考温度下检测出的待测样品的样品参考值。

需要说明的是，在执行本实施例的温度补偿后，待测样品的样品参考值的变化趋势参照图5和图6所示，其中，图5为SiPM元器件的工作温度变化较小时样品参考值与样品检测值的变化趋势，例如工作温度保持在25℃至29℃之间；图6为SiPM元器件的工作温度变化较大时样品参考值与样品检测值的变化趋势，例如工作温度保持在23℃至35℃之间。可以看出，SiPM元器件的工作温度变化越大，样品参考值和样品检测值之间的差异越大，通过本实施例技术方案还原的样品参考值的可靠性越高。

另外，在一实施例中，参照图7，图3所示实施例的步骤S40还包括但不限于有以下步骤：

S41，将标准物参考值和暗背景参考值的差值确定为第一差值；

S42，将标准物检测值和暗背景检测值的差值确定为第二差值；

S43，将第一差值与第二差值之比确定为补偿系数。

需要说明的是，基于上述实施例的描述，虽然SiPM光学组件的工作环境温度发生了变化，但是待测样品本身依旧处在稳定的环境中，其性能并没有受到外界环境影响，这也是能够进行补偿的核心点。基于此，可以得到以下公式，(T测’-B’)/(T标’-B’)≈(T测-B)/(T标-B)，其中，T测’为样品检测值、T标’为标准物检测值，B’为暗背景检测值，T测为样品参考值，T标为标准物参考值，B为暗背景参考值。

然后，若能够同时获取标准物、待测样品和暗背景检测值，则可以将待测样品的样品检测值还原到参考温度下的荧光值，从而屏蔽SiPM元器件的温度变化对于样品检测值的影响。具体可以用该公式表示：(T测-B)≈(T测’-B’)/(T标’-B’)×(T标-B)。

然后，可以将不同温度点下获取的样品检测值T测’修正至参考温度的样品参考值T测，具体为：T测≈(T标-B)/(T标’-B’)×(T测’-B’)+B，因此可以得到补偿系数K满足以下公式：K＝(T标-B)/(T标’-B’)，其中，(T标-B)为第一差值，(T标’-B’)为第二差值。

另外，在一实施例中，参照图7，图3所示实施例的步骤S50还包括但不限于有以下步骤：

S51，将样品检测值和暗背景检测值的差值确定为第三差值；

S52，将补偿系数与第三差值的乘积与暗背景参考值之和确定为样品参考值。

需要说明的是，综合上述表达式，可以得到样品参考值的计算公式为：T测≈K*(T测’-B’)+B，其中，(T测’-B’)为第三差值。最终，通过记录上述过程的各个参数，可以得到特定工作温度下待测样品对应的信号值，从而剔除工作温度对SiPM信号收集的影响。

另外，在一实施例中，参照图1、图2和图7，图3所示实施例的步骤S20还包括但不限于有以下步骤：

S21，获取预设的通道位置信息，其中，通道位置信息用于指示第一检测点和第二检测点在检测部的分布位置；

S22，启动步进电机后，控制SiPM光学组件进行光学检测，基于步进电机的运行参数确定光学通道的实时位置；

S23，基于实时位置和通道位置信息，将光学通道对齐第一检测点时获取的检测值确定为标准物检测值，将光学通道对齐第二检测点时获取的检测值确定为样品检测值。

需要说明的是，如图1所示，在使用光学检测设备之前，每个检测通道30为空载，需要在各个检测通道30中设置待测样品或者标准物，得到图2所示的第一检测点31和第二检测点32，因此第一检测点31和第二检测点32的分布是可知的，因此通道位置信息是可以预先设置好的。

需要说明的是，本实施例采用步进电机40作为驱动装置，由于步进电机40的运行参数能够换算出移动距离，因此根据步进电机的运行参数能够确定SiPM光学组件10的实时位置，其中，运行参数可以是电机转速和运行时间等，在此不多做赘述。

需要说明的是，在启动样品检测后，开启通道光源并且控制检测部和SiPM光学组件相对移动，同时通过SiPM元器件进行光学检测，得到检测参数集或者检测波形，由于通道位置信息和SiPM光学组件的实时位置已知的情况下，可以确定SiPM元器件对准第一检测点或者第二检测点的检测时刻，将检测时刻在检测参数集或者检测波形中对应的检测值确定为标准物检测值或者样品检测值即可。

示例性地，当检测到的实时位置位于第一检测点时，记录当前的时刻t1，当检测到的实时位置位于第二检测点时，记录当前的时刻t2，在完成光学检测后，将t1时刻所对应的检测值确定为标准物检测值，将t2时刻所对应的检测值确定为样品检测值。在具有多个第一检测点或者第二检测点时同理记录多个时刻即可，在此不重复赘述。

另外，在一实施例中，参照图7，图3所示实施例的步骤S30还包括但不限于有以下步骤：

S31，在启动步进电机之前，在通道光源处于关闭状态下，通过SiPM元器件进行光学检测得到启动前背景值，将启动前背景值确定为暗背景检测值；

S32，基于通道位置信息和实时位置，在确定SiPM光学组件完成光学检测后，关闭通道光源并通过SiPM元器件进行光学检测得到检测后背景值，将检测后背景值确定为暗背景检测值；

S33，将启动前背景值和检测后背景值的算术平均值确定为暗背景检测值。

需要说明的是，基于图3所示实施例的描述，暗背景检测值为关闭通道光源时进行光学检测得到的光学信号值，而SiPM光学组件在启动检测后会开启通道光源，因此，可以在启动步进电机和打开通道光源之前进行检测，得到的启动前背景值作为暗背景检测值。同理，当SiPM光学组件完成最后一个检测通道的光学检测后，SiPM光学组件的通道光源会关闭，此时处于无光状态下，也可以将检测得到的检测后背景值作为暗背景检测值。

需要说明的是，根据上述实施例的描述，SiPM元器件在运行过程中工作温度会发生变化，因此启动前背景值和检测后背景值也可能受到工作温度变化的影响，本实施例还可以将二者的算术平均值作为暗背景检测值，提高暗背景检测值的准确性。

另外，在一实施例中，光学通道的数量为多个，各个光学通道的SiPM元器件能够检测的目标波长不同，参照图7，本实施例的技术方案还包括但不限于有以下步骤：

S61,在启动样品检测之前，依次通过各个光学通道获取对应的标准物参考值；

S62,在启动样品检测后，依次通过各个光学通道获取对应的样品检测值；

S63，基于各个光学通道所对应的标准物参考值和样品检测值，确定光学通道各自对应的补偿系数和样品参考值；

S64，针对每个待测样品，基于每个光学通道所对应的样品参考值，确定待测样品的目标检测结果。

需要说明的是，SiPM光学组件中可以具有多个光学通道，多个光学通道可以并列设置，在SiPM光学组件与检测部相对移动的过程中，每个光学通道依次经过各个第一检测点或第二检测点，得到各个光学通道对应的样品检测值或者标准物检测值，具体的检测方法可以参考上述实施例的原理，针对每个光学通道独立执行一次即可，在此不重复赘述。

需要说明的是，每个光学通道的SiPM元器件能够检测的目标波长不同，例如，SiPM光学组件设置有3个光学通道，第一个光学通道用于检测红色光的波长，第二个光学通道用于检测黄色光的波长，第三个光学通道用于检测蓝色光的波长，通过第一个光学通道获取待测样品在红光下的检测值，通过第二个光学通道获取待测样品在黄光下的检测值，通过第三个光学通道获取待测样品在蓝光下的检测值，每个待测样品得到3个样品检测值，再综合多个样品检测值得到最终的目标检测结果，针对不同波长下的检测值综合得到目标检测结果为本领域技术人员熟知的技术，在此不多做赘述。

需要说明的是，基于上述步进电机的描述，结合通道位置信息，每个光学通道的实时位置也是可以知道的，由于每个光学通道都设置有SiPM元器件，因此需要分别进行温度补偿，即每个光学通道可以共享暗背景参考值和标准物参考值，每个光学通道分别检测暗背景检测值、标准物检测值和样品检测值，基于光学通道自身对应的数值执行步骤S40和步骤S50的计算实现温度补偿，提高光学检测的准确性。

另外，在一实施例中，参照图3和图7，图3所示的步骤S20还包括但不限于有以下步骤：

S24，基于光学通道的SiPM元器件在各个第一检测点进行光学检测，得到对应的多个标准物候选值；

S25，将多个标准物候选值的算术平均值确定为标准物检测值。

需要说明的是，在光学检测过程中，SiPM元器件的温度会发生变化，本实施例通过设置多个第一检测点，在根据上述实施例的方法对第一检测点进行光学检测得到标准物候选值，以多个标准物候选值的算术平均值作为最终的标准物检测值，能够减少检测过程中的温度变化对标准物检测值的影响，提高温度补偿的准确性。

如图8所示，图8是本发明一个实施例提供的基于SiPM的温度补偿装置的结构图。本发明还提供了一种基于SiPM的温度补偿装置，包括：

处理器801，可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；

存储器802，可以采用只读存储器(Read Only Memory，ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等形式实现。存储器802可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器802中，并由处理器801来调用执行本申请实施例的基于SiPM的温度补偿方法；

输入/输出接口803，用于实现信息输入及输出；

通信接口804，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；

总线805，在设备的各个组件(例如处理器801、存储器802、输入/输出接口803和通信接口804)之间传输信息；

其中处理器801、存储器802、输入/输出接口803和通信接口804通过总线805实现彼此之间在设备内部的通信连接。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的基于SiPM的温度补偿装置。

本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于SiPM的温度补偿方法。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，实现了以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，应用于光学检测设备，所述光学检测设备包括检测部SiPM光学组件，所述SiPM光学组件与所述检测部可相对移动，所述SiPM光学组件内设置有至少一个光学通道，所述光学通道中设置有通道光源和SiPM元器件，所述检测部包括第一检测点和至少一个第二检测点，所述第一检测点为通道口被标准物覆盖的检测通道，所述第二检测点为设置有待测样品且所述通道口未设置所述标准物的所述检测通道，所述标准物可被所述通道光源激发形成第一发射光，所述待测样品可被所述通道光源激发形成第二发射光，所述第一发射光的强度位于待测强度范围内，所述待测强度范围为所述第二发射光的强度范围，所述基于SiPM的温度补偿方法包括：

在启动样品检测之前，所述SiPM元器件处于参考温度时，关闭所述通道光源进行光学检测得到暗背景参考值，打开所述通道光源对所述第一检测点进行光学检测得到标准物参考值；

在启动样品检测之后，控制所述SiPM光学组件与所述检测部相对移动，开启所述通道光源，基于所述光学通道的所述SiPM元器件，对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个所述第二检测点进行光学检测得到各个所述待测样品的样品检测值；

关闭所述通道光源，通过所述SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值；

基于所述暗背景参考值、所述标准物参考值、所述标准物检测值和所述暗背景检测值确定补偿系数；

针对每个所述待测样品，基于所述补偿系数、所述样品检测值、所述暗背景参考值和所述暗背景检测值确定样品参考值，其中，所述样品参考值用于指示所述SiPM元器件处于所述参考温度时检测对应的所述待测样品所能够得到的光学检测值。

2.根据权利要求1所述的基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，所述基于所述暗背景参考值、所述标准物参考值、所述标准物检测值和所述暗背景检测值确定补偿系数，包括：

将所述标准物参考值和暗背景参考值的差值确定为第一差值；

将所述标准物检测值和暗背景检测值的差值确定为第二差值；

将所述第一差值与所述第二差值之比确定为所述补偿系数。

3.根据权利要求2所述的基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，所述基于所述补偿系数、所述样品检测值、所述暗背景参考值和所述暗背景检测值确定各个所述待测样品的样品参考值，包括：

将所述样品测量值和所述暗背景检测值的差值确定为第三差值；

将所述补偿系数与所述第三差值的乘积与所述暗背景参考值之和确定为所述样品参考值。

4.根据权利要求1所述的基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，所述光学检测设备还包括步进电机，所述步进电机用于驱动所述SiPM光学组件移动，所述对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，对各个所述第二检测点进行光学检测得到各个所述待测样品的样品检测值，包括：

获取预设的通道位置信息，其中，所述通道位置信息用于指示所述第一检测点和所述第二检测点在所述检测部的分布位置；

启动所述步进电机后，控制所述SiPM光学组件进行光学检测，基于所述步进电机的运行参数确定所述光学通道的实时位置；

基于所述实时位置和所述通道位置信息，将所述光学通道对齐所述第一检测点时获取的检测值确定为所述标准物检测值，将所述光学通道对齐所述第二检测点时获取的检测值确定为所述样品检测值。

5.根据权利要求4所述的基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，所述通过所述SiPM元器件进行光学检测得到暗背景检测值，包括：

在启动所述步进电机之前，在所述通道光源处于关闭状态下，通过所述SiPM元器件进行光学检测得到启动前背景值，将所述启动前背景值确定为所述暗背景检测值；

或者，基于所述通道位置信息和所述实时位置，在确定所述SiPM光学组件完成光学检测后，关闭所述通道光源并通过所述SiPM元器件进行光学检测得到检测后背景值，将所述检测后背景值确定为所述暗背景检测值；

或者，将所述启动前背景值和所述检测后背景值的算术平均值确定为所述暗背景检测值。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，所述光学通道的数量为多个，各个所述光学通道的所述SiPM元器件能够检测的目标波长不同，所述方法还包括：

在启动样品检测之前，依次通过各个所述光学通道获取对应的所述标准物参考值；

在启动样品检测后，依次通过各个所述光学通道获取对应的所述样品检测值；

基于各个所述光学通道所对应的所述标准物参考值和所述样品检测值，确定所述光学通道各自对应的所述补偿系数和所述样品参考值；

针对每个所述待测样品，基于每个所述光学通道所对应的所述样品参考值，确定所述待测样品的目标检测结果。

7.根据权利要求1所述的基于SiPM的温度补偿方法，其特征在于，所述第一检测点的数量为多个，对所述第一检测点进行光学检测得到标准物检测值，包括：

基于所述光学通道的所述SiPM元器件在各个所述第一检测点进行光学检测，得到对应的多个标准物候选值；

将多个所述标准物候选值的算术平均值确定为所述标准物检测值。

8.一种基于SiPM的温度补偿装置，其特征在于，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求1至7任一项所述的基于SiPM的温度补偿方法。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8所述的基于SiPM的温度补偿装置。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的基于SiPM的温度补偿方法。