[发明专利]一种荧光光学显微成像中基于TDI-CCD的双向扫描成像方法

说明书

本发明提供了一种荧光光学显微成像中基于TDI‑CCD的双向扫描成像方法，包括：S1设置触发窗口信息；S2通过给TDI‑CCD施加第一电平控制信号，使得TDI‑CCD实现正向扫描；S3根据触发窗口信息控制三维精密移动控制平台沿X轴正向移动，并根据三维精密移动控制平台的移动位置给出触发信号控制TDI‑CCD沿正向扫描方向实现曝光成像；S4通过给TDI‑CCD施加与第一电平控制信号的方向相反的第二电平控制信号，使得TDI‑CCD能够实现反向扫描；S5根据触发窗口信息控制三维精密移动控制平台沿X轴反向移动；并根据三维精密移动控制平台的移动位置给出触发信号控制TDI‑CCD沿反向扫描方向实现曝光成像。本发明不仅能够较好的探测荧光弱信号，还能提高整体成像速度，缩短整个荧光光学成像的周期。

技术领域

本发明属于荧光光学显微成像技术领域，更具体地，涉及一种荧光光学显微成像中基于TDI-CCD的双向扫描成像方法。

背景技术

TDI(Time Delay Integration)CCD即时间延时积分CCD是一种线阵扫描方式的成像器件，是基于对同一物体的多次曝光的概念发展而来，通常用来对一些高速物体进行成像。现在工业监测，空间探测，航天遥感等领域都有广泛的应用。

目前，TDI-CCD在荧光光学成像领域也有了一定的发展，特别是用于探测荧光弱信号，其帧转移器件中的一堆线阵像素与待成像物体的运动对准且与待成像物体的运动同步，随着图像从一行像素移向另一行，积分电荷也随着移动，用这种方式对运动物体进行连续的成像输出，在弱光时提供了比普通线扫面相机更高的分辨率。但是，在生物荧光信号成像领域，使用传统的TDI-CCD对生物组织样本进行单向线扫描成像也要求样本进行沿指定方向运动，当需要覆盖更大的成像范围时，则样本需要沿相反方向完成回程运动，并沿垂直方向移动一定距离后，再沿指定方向进行运动成像，获取相邻成像视野的图像。在上述过程中，回程运动所消耗的时间被浪费，而不能用于进行成像。对于大样本的成像，会需要较长的周期。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提出基于TDI-CCD的双向扫描方法，实现对生物组织样品的更快速的成像，旨在解决使用荧光显微成像对生物组织样品成像周期长，效率低的问题。

本发明提供了一种荧光光学显微成像中基于TDI-CCD的双向扫描成像方法，包括下述步骤：

S1：设置触发窗口信息；

S2：通过给TDI-CCD施加第一电平控制信号，使得TDI-CCD实现正向扫描；

S3：根据所述触发窗口信息控制三维精密移动控制平台沿X轴正向移动，并根据三维精密移动控制平台的移动位置给出触发信号控制TDI-CCD沿正向扫描方向实现曝光成像；

S4：通过给TDI-CCD施加与所述第一电平控制信号的方向相反的第二电平控制信号，使得TDI-CCD能够实现反向扫描；

S5：根据所述触发窗口信息控制三维精密移动控制平台沿X轴反向移动；并根据三维精密移动控制平台的移动位置给出触发信号控制TDI-CCD沿反向扫描方向实现曝光成像。

更进一步地，在步骤S1中，所述触发窗口信息包括：触发信号频率，触发窗口起始位置及触发窗口行程。

更进一步地，所述触发信号频率f0＝v0/s0，其中v0为三维精密移动控制平台的移动速度，s0为三维精密移动控制平台的触发距离。

更进一步地，所述触发信号频率小于50kHz。

通过本发明所构思的以上技术方案，由于使用TDI-CCD对生物组织样品进行双向扫描成像，与现有的TDI-CCD单向线扫描成像技术相比，在都能够较好的探测荧光弱信号基础上，还能提高整体成像速度，缩短了整个荧光光学成像的周期。

附图说明

图1为荧光显微成像系统结构示意图。