[发明专利]校正干涉滤波器因入射角引起的透射偏离的系统、方法和设备

说明书

本公开的各方面提供了用于基于入射角来进行干涉滤光器校正的系统、方法、装置和计算机可读介质。在一些示例中，样本发射发射光谱，所述发射光谱由发射滤光器过滤以提供透射光谱。所述发射光谱以多个入射角照射所述发射滤光器。所述入射角导致所述透射光谱发生光谱移位。基于该光谱移位，校正所述透射光谱的强度。可以产生与所述透射光谱的经校正强度相对应的图像。

交叉引用部分

本申请要求于2018年11月16日提交的且名称为“用于基于入射角进行干涉滤光器校正的系统、方法和设备(Systems,Methods,and Apparatus for Interference FilterCorrection Based on Angle of Incidence)”的美国非临时申请序列号16/193,236的优先权，其全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本文的公开总体上涉及成像系统和方法。更具体地，在一些示例中，本公开涉及一种基于入射角的干涉滤光器校正。

背景技术

高通量成像(例如体内成像)由于其在生物学和医学上的应用而成为了有吸引力的研究领域。高通量成像可以一次涉及一个或多个活体受试者(例如，小鼠)的图像，并且可能涉及大视野。因此，高通量成像可能固有地导致光的角色散。例如，照射发射滤光器的光在从样本反射时，其入射角可能会有变化。不幸的是，这种变化可能影响透射光谱的最终强度。例如，入射角的增大可能导致被允许通过发射滤光器的光的波长移位。由于这可能影响样本成像的准确性，并且可能不利地影响从成像得出的观察结果和结论，因此期望和需要基于入射角来校正透射光谱。此外，不得不手动校正透射光谱而不涉及导致原始数据本身的机制对于用户来说可能是繁重、费时、低效且不切实际的。

本公开的各种实现方式解决了上述挑战中的一个或多个。例如，本公开可以描述用于基于入射角进行干涉滤光器校正的系统、方法、装置和设备。

发明内容

本公开的各方面涉及用于基于入射角进行干涉滤光器校正的技术，发射光谱以所述入射角照射发射滤光器，从而导致来自发射滤光器的透射光谱的光谱移位。

本公开提供了例如一种用于产生图像的方法。可以从发射滤光器接收透射光谱。透射光谱可以对应于由发射滤光器过滤的发射光谱的选定波长范围。发射光谱可以以多个入射角照射发射滤光器，所述多个入射角包括偏离相对于发射滤光器的法向入射角的那些入射角。可以测量和/或存储透射光谱的强度。基于发射滤光器根据入射角变化的光谱响应，可以获得透射光谱的经校正强度，并且可以基于透射光谱和经校正强度产生图像。

在某些示例中，发射光谱可以从样本中的发光源(例如，荧光源)发射。发光源可以是样本内由发光单元线表达的发光报告物。发光报告物可以外源施用。在一个示例中，可以将发光报告物作为探针部件施用于样本。样本可以是生物的(例如，活的小鼠)。

发射滤光器具有视野，其在该视野内被发射光谱照射。可以使用例如(x,y)位置坐标来表征发射滤光器的视野的位置。对于视野内的每个位置，发射光谱可以以相应的入射角照射发射滤光器。入射角可能会影响在该位置处来自发射滤光器的透射光谱的测量强度。

发射滤光器的视野的(x,y)坐标位置中的每一个(发射光谱在该视野内照射发射滤光器)可以具有对应的入射角。在一些示例中，经校正强度可以基于透射光谱的强度的单独强度值的积分。每个单独强度值可以对应于相应的(x,y)坐标位置和相应的(x,y)坐标位置的对应入射角。

所获取的图像可以基于透射光谱的测量强度，并且可以针对发射滤光器的视野上的发射光谱的入射角进行校正。所获取的图像可以是基于像素的数字图像，其中每个像素对应于发射滤光器的视野的相应(x,y)坐标位置，发射滤光器在该视野内接收发射光谱。所获取的图像中的像素的值可以对应于在发射滤光器的视野的对应(x,y)坐标位置处测量的透射光谱的原始强度。在特定(x,y)坐标位置处的透射光谱的原始强度可以对应于发射光谱的以特定入射角照射发射滤光器的该位置的部分。