[发明专利]具有动态生长图像的无损读取操作

说明书

本文在此公开的方法和数字成像设备适合于捕获样品在化学反应中的图像，采用了来自样品的光发射在一段时间内的一系列短暂曝光。利用数字成像设备中的图像传感器的像素阵列捕获一系列短暂曝光，所述设备被构造成执行连续的无损读取操作，以便从像素阵列中读出样品的一组无损读取图像。在一个实施例中，通过延迟读出直到处于或接近化学反应的终点而捕获图像，以减小图像中的读取噪音。从图像传感器读出的信号可以被连续地监测，并且图像的捕获可以自动地中断，或者基于来自用户的指令而中断。捕获的图像可以随后被显示在图形显示器中。

相关申请的交叉参照

本申请要求享有于2014年12月8日提交的标题为“具有动态生长图像的无损读取操作”的美国非临时申请No.14,563,355的优先权的益处，该非临时申请要求享有于2013年12月13日提交的标题为“具有动态生长图像的无损读取操作”的美国临时申请No.61/915,930的优先权的益处，出于全部的目的，上述非临时申请和临时申请均通过参照全部并入本文中。

技术领域

本文描述的实施例通常涉及捕获样品在化学反应中的图像。更具体地，实施例涉及利用数字成像设备中的无损读取操作捕获样品在化学反应中的图像。

背景技术

捕获在化学反应期间从样品发出的光或其它(包括放射学的)信号的图像已经被用于测定样品的组分，这是基于在那里从样品发出光的空间分离带或区域。样品的某些组分可以在光的较亮带发射光，需要较短暂的曝光时间进行图像捕获，而其它组分可以在较暗带发出光，需要较长的曝光时间。在图像捕获期间，当出现“读取噪声”并且捕获的图像失真时，尤其是对于在弱发射带发射光的样品组分，可能发生问题。

为了克服对于弱样品的读取噪音限制，通常积分或收集CCD或CMOS的长曝光期间的电荷。长曝光不允许测量系统以类似连续的方式测量信号。在其它的工作中可以拍摄许多较短的图像，但系统将不是非常敏感的，这是因为对于每个短曝光将引入读取噪音。如果你对短曝光求和，这有助于减小一些读取噪音，但是它仍然和利用常规的图像传感器进行一次长曝光不一样敏感。在图像求和的这种情况下，捕获图像中的读取噪音作为曝光数的平方根增加是已知的。

本领域的许多熟练技术人员因此致力于解决以类似连续的方式监测弱化学反应同时保持高灵敏度的问题。如下面所讨论的，将允许快速监测化学反应同时不损失灵敏度的方法存在着若干主要的优势。

发明内容

这里描述了用于利用数字成像设备捕获样品在化学反应中的图像的技术。至少某些实施例适合于在一段时间内利用数字成像设备中的图像传感器的像素阵列捕获来自样品的光发射的一系列短暂曝光。通过进行连续的无损读取操作来捕获图像，以便从像素阵列中读出样品的一组无损读取图像。在一种实施例中，通过延迟读出该组信号直到处于或者接近化学反应的终点，来捕获图像，以减小图像中的读取噪音。

从所述图像传感器读出的信号可以被监测，并且图像的捕获可以自动地被中断，或者当发生预定事件时被中断，诸如接收到来自数字成像设备的用户的命令。捕获的图像可以随后被显示在图形显示器中。

本文介绍的技术的一种优势在于：通过利用无损读取操作来捕获一系列短暂曝光，几乎不引入读取噪音。结合下面的描述和附图，更加详细地描述了这些和其它的实施例，连同他们的许多优势和特征。

附图说明

图1A描述了采用根据一种实例实施例的一系列无损读取操作捕获的样品在化学发光反应中的图像的图示；

图1B描述了采用根据一种实例实施例的一系列无损读取操作捕获的样品在化学发光反应中的图像的另一图示；

图2描述了用于采用根据一种实施例的一系列无损读取操作捕获样品在化学发光反应中的图像的数字成像设备的一种实例方框图；

图3A描述了采用根据一种实施例的一系列无损读取操作捕获样品在化学发光反应中的图像的过程的一种实例流程图；