专利名称：具有减少的通道串扰的高动态范围扫描的利记博彩app
具有减少的通道串扰的高动态范围扫描相关申请的交叉引用本申请要求2010年5月12日提交的美国临时专利申请S/N. 61/334，100(律师案号020031-011700US ;客户编码ENV)的权益，该申请的公开内容通过引用整体结合于此。
背景技术：
本发明一般涉及荧光检测系统，更具体地涉及减少或消除串扰并且扩展这些系统的动态范围。光学荧光检测技术正在变成用于推进生物科学发现的越来越关键的工具。而且，随着科学研究的步伐增大，对这些工具的灵敏度、量化、速度和自动化的要求增加。一种检测系统L1-COR Odyssey 扫描仪(参见例如US专利6，495，812)使用针对近红外光谱区域优化的灵敏光学检测系统并且传送高要求应用所需的灵敏度，其中大多数生物样本和大多数材料都具有低的自发荧光是公知的。该系统在相同扫描内具有近15比特(>4个数量级)的动态范围。这对大多数应用是足够的。然而，荧光信号的电平可在不同的应用之间显著地变化，并且因此当前存在选择允许捕捉大部分动态范围而不太饱和的增益设置的需求。图1a示出具有饱和点的2X稀释物的图像。区域“A”的各行具有相同的800-通道稀释物。图1b示出横过稀释物(即，两行)的轮廓，并且指示4个点完全地饱和而一个点部分地饱和。标记为“B”的区域示出使得800-检测器饱和的来自700-通道的一些通道串扰。在区域“B”中的所示饱和点处，存在另一稀释物，但具有700-染料标签(只有780nm激光器才可极少地激发的IRDye_ _700DX)。但是，800检测器在那些位置的饱和指示源自700激发(例如，680nm激光器)的相对较强的荧光信号。类似的通道串扰从800激发到700通道检测发生。减少这种串扰增强了两个通道在整个场上的灵敏度。Odyssey 使用预设激发激光器功率和雪崩光电二极管(APD)作为用于检测所发射荧光的检测器。由该系统提供的信号电平取决于激光器功率、荧光浓度、检测收集效率、以及检测器增益设置。前三者通过设计设置，并且增益设置是可调整的。该系统级增益包括Aro本身后随电子放大级的放大增益。当前，可用的增益设置范围利用两个分量，并且允许ιοοοχ以上的系统级增益变化。然而，期望将Aro增益水平维持在单个设置以使其灵敏度性能在更宽的动态范围上得以维持。固定Aro增益只使电子放大得以调整，这导致动态范围的有限扩展。此外，相对较强的荧光信号可使Aro饱和，并且在此情况下，电子增益无法导致动态范围的任何有用扩展。因此，存在在不改变检测器的灵敏度的情况下扩展诸如Odyssey 之类的扫描仪的动态范围能力的需要。Odyssey 扫描设计以多种方式受益于使用两种激光器色彩激发样本的相同位置。假设两幅图像同时具有700通道和800通道，滤光和调制-解调技术允许由两个激光器刺激的所发射荧光的有效分离。然而，当所发射荧光的量较高时，从一个通道到另一通道的残余荧光泄漏可导致限制APD的动态范围。例如，即使没有800-通道荧光，800-通道APD也可接收来自700-通道荧光的泄漏而非饱和之，并且使用800激光调制频率的解调没有帮助。该情况在图1a中的区域“B”中的点中清楚地示出。该图像是一 800-通道图像且所示的点只包含700-染料，但是具有相对较高的浓度。即使没有800荧光，该图像也清楚地示出800-通道检测器饱和。该交叉通道效果可通过改变以上所述的AH)增益来减少，但是这影响其对800荧光，即该通道中的期望荧光的灵敏度。因此，期望最小化或消除该交叉通道效果，同时使APD增益设置维持在其高灵敏设置。还期望在完成此的同时扩展该系统的动态范围。
美国专利No. 7，463，357通过将检测光分割成两个光束且使用具有重叠动态范围的不同类型的检测器检测它们来扩展化合物阵列(chemical array)读取器的动态范围。 这不减少以上所述的通道串扰，并且需要两个检测器具有类似的最佳操作增益设置。此外， 将光分割成两个光束有效地导致可以其他方式获得的灵敏度的减小。期望维持或增强灵敏度，而不是使其减小。Corson (美国专利No. 6，952，008和6，806，460)还示教了基于将光谱范围(色彩)内的所收集荧光分割成两个部分且使用不同动态范围的检测器检测它们、并且梳理两种测量以产生具有较高动态范围的图像的相同思想的荧光检测技术。
美国专利No. 7，054，003示教了如何用不同强度的光读取化合物阵列的不同区域且同时检测从不同区域发射的光，作为以宽动态范围使阵列成像的方式。这没有解决以上所述的限制，它期望维持相同位置的照射和来自相同位置的检测。在相同位置施加不同强度的光和同时检测两者对相同的激发和发射波长范围不起作用，并且导致更多的通道串扰问题。即使与诸如美国专利申请No. 11/036571所描述的其他技术组合以将光束分割成多个部分并单独地检测它们，也需要针对每一种色彩增加其他检测器以及相关联的光学器件，这是一种昂贵的尝试。
美国专利No. 7，361，472提供了用于基于使用不同滤色片多次地测量相同的光以降低信号电平来扩展散射光测量的动态范围，然后使用预定滤色片光学密度比率来组合这些测量的方法。除了荧光成像呈现该发明未解决的不同挑战的事实以外，通过使用滤色片来重新测量相同的光以阻止检测部分光的思路没有解决通道串扰问题。
美国专利No. 6，870，166和申请No. 11/344，773描述了通过以不同的增益设置两次扫描化合物阵列来扩展读取该阵列的动态范围的方法。虽然这避免了必须将所收集的光分割成多个部分，但是如果如上所述诸如Aro之类的检测器要以相同的优化增益设置操作，它仍然不起作用。此外，该方法未改变由同时的多色彩检测引起的任何通道串扰，诸如此处所期望的。
美国专利6，320，196呈现了对染料串扰的解决方案，该解决方案可对通道串扰起作用，但是它基于空间地分离不同色彩的光学器件，即将激光聚焦在分离点并且通过分离的光学器件和检测器来收集所发射荧光。这不具有压缩、成本有效的单点扫描的优点，并且对分离的光学器件起作用的技术对组合光学器件不起作用。
因此，期望提供克服以上及其他问题的系统和方法。具体而言，期望提供整个动态范围的显著增大和通道串扰的减少，同时维持单点扫描的灵敏度和压缩性。发明内容
本发明提供用于减少荧光检测系统中的串扰以及扩展这些检测系统的动态范围的系统和方法。
一种多通道扫描系统通过多于一次地扫描相同位置来实现低通道串扰、超宽动态范围扫描方法，其中至少一次地针对至少一个通道将激发光的功率和检测器增益设为高且针对至少一个其他通道将其设为低，并且在后续扫描中使用不同的设置。相同通道的采用不同高低设置的扫描合并在一起以产生一幅较宽动态范围的图像。根据一个实施例，提供了一种用于减少或消除荧光检测系统中的串扰的方法，该荧光检测系统包括以不同的波长发射照明的两个源、在不同的波长检测的两个检测器、以及具有至少两种荧光物质类型的样本台，其中第一荧光物质类型吸收来自第一照明源的光并以第一荧光波长发射，而第二荧光物质类型吸收来自第二照明源的光并以第二荧光波长发射。该方法通常包括a)在第一照明和检测设置模式中，第一照明源被设为高功率设置且第一检测器被设为高增益设置，而第二照明源被设为低功率设置且第二检测器被设为低增益设置，从而i)使用来自第一和第二照明源的照明来照射样本台的多个像素位置中的至少一个像素位置，并且ii)检测每一检测器的第一强度值，第一检测器以第一荧光波长检测而第二检测器以第二荧光波长检测。该方法通常还包括b)在第二照明和检测设置模式中，第一照明源被设为低功率设置且第一检测器被设为低增益设置，而第二照明源被设为高功率设置且第二检测器被设为高增益设置，从而i)使用来自第一和第二照明源的照明来照射所述至少一个像素位置，并且ii)检测每一检测器的第二强度值。该方法通常包括c)针对每一检测器，处理第一和第二强度值以产生至少一个像素位置的合并图像值。在特定方面，对于每一源，高功率设置与低功率设置的比率约为2或更大或者甚至为10或更大，并且对于每一检测器，高增益设置与低增益设置的比率约为2或更大或者甚至为10或更大。在特定方面，处理包括执行第一和第二强度值之间的线性回归拟合以确定像素的合并图像值。例如，在特定方面，所得回归拟合的斜率表示像素的合并图像值。根据另一实施例，提供了一种荧光检测系统，该荧光检测系统通常包括以第一照明频率发射的第一照明源；以第二照明频率发射的第二照明源；配置成检测第一荧光频率的辐射的第一检测器元件；配置成检测第二荧光频率的辐射的第二检测器元件；以及包括具有两种荧光物质类型的样本的目标平台，其中第一物质类型吸收第一照明频率的照明并以第一荧光频率发射，而第二物质类型吸收第二照明频率的照明并以第二荧光频率发射。该系统通常还包括配置成将第一和第二源的照明组合和聚焦到样本上的光学元件；以及配置成将由样本发射的荧光定向和聚焦到第一和第二检测器元件上的光学元件。该系统通常还包括适于接收和处理从第一和第二检测器接收到的信号的智能模块，例如处理器。在通常操作期间，样本台上的至少一个像素位置在第一模式和第二模式中由第一和第二源照射，并且由第一和第二物质类型发射的荧光在第一模式和第二模式中由第一和第二检测器检测。在第一模式中，第一照明源被设为高功率设置且第一检测器被设为高增益设置，而第二照明源被设为低功率设置且第二检测器被设为低增益设置；并且在第二模式中，第一照明源被设为高功率设置且第一检测器被设为高增益设置，而第二照明源被设为低功率设置且第二检测器被设为低增益设置。同样，在第一模式中，每一检测器输出第一强度值，而在第二模式中，每一检测器输出第二强度值。针对每一检测器，智能模块处理第一和第二强度值以产生至少一个像素位置的合并图像值。在特定方面，对于每一源，高功率设置与低功率设置的比率约为2或更大或者甚至为10或更大，并且对于每一检测器，高增益设置与低增益设置的比率约2或更大或者甚至为10或更大。在特定方面，处理包括执行第一和第二强度值之间的线性回归拟合以确定像素的合并图像值。例如，在特定方面，所得回归拟合的斜率表示像素的合并图像值。
在特定方面，该系统还包括用于针对每一检测器显示至少一个像素的合并图像值的表示的显示设备。在特定方面，样本台上的多个像素位置中的每一像素位置在第一模式和所述第二模式中由第一和第二源照射，并且由第一和第二物质类型发射的突光在第一模式和第二模式中由第一和第二检测器检测，并且针对每一检测器，智能模块处理第一和第二强度值以产生多个像素位置中的每一像素位置的合并图像值。在特定方面，该系统还包括用于针对每一检测器显示多个像素中的部分或全部像素的合并图像值的表示的显示设备。
根据又一实施例，提供了一种用于减少或消除荧光检测系统中的串扰的方法，该荧光检测系统包括以不同的波长发射照明的两个源、具有至少两种荧光物质类型的样本台、以及两个检测通道。该方法通常包括a)将第一源的照明功率设为高功率电平而将第二源的照明功率设为低功率电平；b)将第一检测器的增益设为高增益水平而将第二检测器的增益设为低增益水平；c)使用来自第一和第二源的照明来照射样本台的多个像素位置中的至少一个像素位置，其中第一荧光物质类型吸收来自第一源的光并以第一荧光波长发射，而第二荧光物质类型吸收来自第二源的光并以第二荧光波长发射；以及d)检测每一检测通道的第一强度值，其中第一检测器检测第一荧光波长而第二检测器检测第二荧光波长。该方法通常还包括此后，e)将第一源的照明功率设为低功率电平而将第二源的照明功率设为高功率电平；f)将第一检测器的增益设为低增益水平而将第二检测器的增益设为高增益水平；g)使用来自第一和第二照明源的照明来照射至少一个像素位置；以及h)检测每一通道的第二强度值。该方法通常还包括此后，i)针对每一通道，处理第一和第二强度值以产生至少一个像素位置的合并图像值。在特定方面，对于每一源，高功率设置与低功率设置的比率约为2或更大或者甚至为10或更大，并且对于每一检测器，高增益水平与低增益水平的比率约为2或更大或者甚至为10或更大。在特定方面，处理包括执行第一和第二强度值之间的线性回归拟合以确定像素的合并图像值。例如，在特定方面，所得回归拟合的斜率表示像素的合并图像值。
在特定方面，第一和第二源以比所发射照明的频率低的第一和第二调制频率调制，并且第一和第二检测器分别以第一和第二调制频率解调。
参考本说明书的其余部分(包括附图和权利要求书)，将实现本发明的其他特征和优点。在下文中参考附图详细地描述本发明的其他特征和优点以及本发明各个实施例的结构和操作。在附图中，类似的附图标记表示相同或功能相似的元件。
图Ia示出具有饱和点的2X稀释物的图像；图Ib示出横过稀释物卿，两行)的轮廓，并且指示4个点完全地饱和而一个点部分地饱和。
图2示出根据一个实施例的照明和检测系统。
图3a示出通过使用图2所示的系统的两次扫描的激光器功率和检测器增益设置的示例；图3b示出根据一个实施例两次以上的扫描也可通过使用激发功率和/或检测器增益(例如，低、中和高)的两个以上的设置来实现。
图4示出根据一个实施例的三通道系统。
图5a和5b列出根据一个实施例的针对三通道系统扫描的扫描和图像组要合并在一起的示例设置集合。图6a示出通过高/低比率为135x的一个实施例而获取的图1a的相同稀释物的合并扫描；图6b示出区域“A”中的稀释物上的谱线轮廓。
具体实施例方式本发明提供用于减少荧光检测系统中的串扰以及扩展这些检查系统的动态范围的系统和方法。在下文中参考诸如在Odyssey 中实现的双色扫描(例如，2个通道)描述系统和方法，但是应当理解，本文中所描述的技术同样适用于单个或两个以上的通道。当这种多通道配置照射且检测来自相同位置的发射时，这些技术最好用。不同通道的分离基于波长或色彩而不是通过分割每一色彩的光学功率来进行，并且由此有利地维持该系统的可获得的灵敏度。在图2中示出照明和检测系统10的一个实施例。系统10包括两个照明源。通常，照明源包括激光器，然而，可根据需要使用其他照明源。如图所示，在一个实施例中，两个照明源包括配置成以两个不同频率或波长(例如，如图所示的680nm和780nm)发射的激光二极管设备，并且被配置成照射平台20。激光源通常通过TEC冷却、准直仪、激发滤色片、以及组合光学器件封装以使其输出聚焦在平台20上的相同目标位置。还期望维持Odyssey_ 设计(美国专利6，495，812)的斜角配置，其避免了镜面激光反射，这是在单次测量中导致高动态范围的低光学背景的重要元素。从两次激发(相同位置)发射的荧光由物镜30收集，并且被分色镜40分成两条路径，每一路径具有来自一次激发的最大荧光以及来自另一次激发的最小荧光。在这些路径中的每一路径中，荧光由一个或多个发射滤色片60进一步滤色，并且由设置在最佳增益设置的检测器50 (例如，APD)检测。可包括诸如反射镜45和光学透镜元件55之类的附加光学元件以便于光的定向和聚焦。系统10还包括可与检测器50通信地耦合的智能模块(未示出)，诸如一个或多个处理器。智能模块适于接收和处理来自检测器50的信号，例如表示在检测器的检测带宽内检测到的照明或者与其成比例的信号。智能模块可自动地处理如接收到的数据和信号，或者它可接收这些数据和信号且随后例如响应于用户命令进行处理。在特定实施例中提供任选的显示设备(未示出)来显示表示由系统10捕捉和/或处理的各个信号和图像的数据。还可提供存储器模块或设备来存储数据和代码以供智能模块或另一系统使用。例如，存储器可存储可由处理器执行以实现如本文中所公开的方法的代码，和/或来自检测器和/或处理器的数据可被存储在该存储器上。存储器可包括RAM或ROM、硬盘、或者任何便携式非瞬态介质(诸如DVD或⑶)。根据一个实施例，低通道串扰超宽动态范围扫描方法包括扫描相同位置两次一次是一个通道的激光器功率和检测器增益被设为高而同时另一通道的激光器功率和检测器增益被设为低，例如，激光器1_高、检测器_1高、激光器2_低、以及检测器2_低；而另一次是相反的设置，例如，激光器1_低、检测器1_低、激光器2_高、以及检测器2_高。然后，对于两个通道中的每一通道，高扫描和低扫描合并在一起以产生较宽的动态范围图像，即组合(检测器1_高和检测器1_低)以获取Chl_合并并且组合(检测器2_高和检测器2_低)以获取Ch2_合并。
更一般地，根据一个实施例的方法包括以下步骤a) —次以上地扫描相同位置， 其中至少一次地针对至少一个通道将激发光的功率和检测器增益设为高且针对至少一个其他通道将其设为低，并且在后续扫描中使用不同的设置；b)合并相同通道的采用不同高低设置的扫描以产生一幅较宽动态范围的图像。
不同色彩的宽动态范围图像也可在一幅多色彩图像中组合。图3a示出通过使用图2所示的系统的两次扫描的激光器功率和检测器增益设置的示例。两次以上(例如，三次、四次、或更多次)的扫描也可通过使用如图3b所示的激发功率和/或检测器增益的两个以上的设置(例如，三级扫描低、中、以及高)来实现。在此情况下，针对相同通道采用的多次扫描合并在一起以产生一幅较宽动态范围的图像。在特定方面，合并针对单个通道的扫描的子集以形成单幅图像。
在特定方面，激光源以比所发射照明的频率低的调制频率调制，并且检测器分别以调制频率解调。例如，针对双通道配置，第一和第二激光源以各自比照明频率低的第一和第二调制频率调制，并且第一和第二检测器分别以第一和第二调制频率解调。针对多通道配置，每一检测器以相应激光源的调制频率解调。照明频率是与光的波长相对应的光学频率(f=c/l)，其中c是光速而I是其波长。对于可见光，频率约为例如5xlO~14Hz。调制频率是使得光源导通-截止(例如，通过其驱动电流使激光器导通-截止)的速率。在一个示例中，该速率对于一个激光器是8kHz而对于另一激光器是16kHz，并且它们可被调制为任何其他两个频率，只要它们小于1(Γ14Ηζ即可。
在高和低之间改变激光器功率(其照射目标)可通过改变激光器二极管的注入电流或者使用其他激光器的光学器件(诸如ND滤色片)来完成。也可使用改变功率电平(诸如改变二极管激光器的温度)的其他方法，并且已知其他方法。出于多种原因，激光器二极管是有利的，并且它们还允许用以在可跨越宽范围的一个或多个功率电平之间切换的一种可靠、快速、容易的方式。例如，假设功率电平IOx的增加/降低比率，设置激光器1_低=2mW 且积分器1_高=20mW。在60x比率的情况下，激光器2可被独立地设为不同的电平，例如 激光器2_低=ImW且激光器2_高=60mW。如果期望较宽动态范围，则还可改变检测增益， 优选只改变APD的电子增益。例如，通道1_高/通道1_低以及通道2_高/通道2_低可被设为10x，从而导致总高/低比率为通道I=IOOx且通道2=600x。在本文中，再一次地，通道I和2还可单独地设置。如在一个实施例中地使用16比特的APD且使用如上所述的高低配置扫描两次针对每一通道产生两次扫描一次扫描具有高激光器功率和高电子增益而另一次扫描具有低激光器功率和低电子增益，上述扫描随后根据该通道的高/低比率合并成》15比特的动态范围的图像。在以上给出的IOOx和600x的比率的情况下，合并图像的动态范围将分别为>20比特和>23比特。甚至更宽的动态范围也可通过一次或多次地重新扫描来实现。
—般而言，对于每一照明源，高功率设置与低功率设置的比率应当约为2x或更大或者甚至为IOx或更大，并且对于每一检测器，高增益设置与低增益设置的比率应当约为 2x或更大或者甚至为IOx或更大。
本系统的有利特征在于，当激光器功率和一个通道的增益被设为高(S卩，在该通道的灵敏扫描期间)时，另一激光器被设为低，并且由此同样地减少来自该通道的交叉通道泄漏的量。例如，对于以上给出的IOx和60x，其通道串扰减少可分别改进IOx或60x。
在一个实施例中，在多个像素位置的扫描期间，每一像素位置可针对每一激光器功率和检测器增益设置，在移动到下一像素位置之前进行照射和检测。然而，在优选实施例中，在以下一激光器功率和检测器增益设置进行扫描之前，以相同的激光器功率和检测器增益设置照射和检测完整扫描中的所有所述多个像素。
来自相同通道的高低图像的合并可以多种方式完成。根据一个实施例，高扫描中的饱和像素用来自低扫描的对应像素值的经缩放副本来替代。在一个-实施例中，执行高低值(以及例如针对两个以上通道的其他值)之间的每一像素线性回归拟合以计算内插那些值的该线的斜率，其中该线的斜率表示合并像素值。表示该回归的一种方式如下。
权利要求
1.一种减少或消除荧光检测系统中的串扰的方法，所述荧光检测系统包括以不同的波长发射照明的两个源、在不同的波长范围检测的两个检测器、以及具有至少两种荧光物质类型的样本台，其中第一荧光物质类型吸收来自第一照明源的光并以第一荧光波长发射，而第二荧光物质类型吸收来自第二照明源的光并以第二荧光波长发射，所述方法包括 a)在第一照明和检测设置模式中，其中所述第一照明源被设为高功率设置且第一检测器被设为高增益设置，而所述第二照明源被设为低功率设置且第二检测器被设为低增益设置， i)使用来自所述第一和第二照明源的照明来照射所述样本台的多个像素位置中的至少一个像素位置，以及 )检测每一检测器的第一强度值，所述第一检测器在第一荧光波长范围检测而所述第二检测器在第二荧光波长范围检测；并且此后 b)在第二照明和检测设置模式中，其中所述第一照明源被设为低功率设置且第一检测器被设为低增益设置，而所述第二照明源被设为高功率设置且第二检测器被设为高增益设置， i)使用来自所述第一和第二照明源的照明来照射所述至少一个像素位置，以及 )检测每一检测器的第二强度值；并且此后 c)针对每一检测器，处理所述第一和第二强度值以产生所述至少一个像素位置的合并图像值。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，处理包括执行所述第一和第二强度值之间的线性回归拟合以确定所述像素的合并图像值。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括针对所述样本台上的所述多个像素位置中的每一像素位置，重复步骤a)、b)和C)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，重复包括针对所有所述多个像素重复a)；并且随后针对所有所述像素重复b)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括针对每一检测器，显示所述多个像素中的部分或全部像素的合并图像值的表示。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，设置照明功率包括过滤由源发射的照明以调整入射到所述样本台上的照明功率。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一和第二源中的每一源包括二极管激光器，并且设置照明功率包括改变二极管激光器的注入电流。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，处理响应于接收到要处理的用户输入命令来执行。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，处理在检测之后自动地执行。
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括针对每一检测器，显示所述至少一个像素的合并图像值的表示。
11.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一和第二源以比所发射照明的频率低的第一和第二调制频率调制，并且所述第一和第二检测器分别以所述第一和第二调制频率解调。
12.—种突光检测系统,包括以第一照明频率发射的第一照明源； 以第二照明频率发射的第二照明源； 配置成检测第一荧光频率范围的辐射的第一检测器元件； 配置成检测第二荧光频率范围的辐射的第二检测器元件； 包括具有两种荧光物质类型的样本的目标平台，其中第一物质类型吸收所述第一照明频率的照明并以所述第一荧光频率发射，而第二物质类型吸收所述第二照明频率的照明并以所述第二荧光频率发射； 配置成将所述第一和第二源的照明组合和聚焦到所述样本上的光学元件； 配置成将由所述样本发射的荧光定向和聚焦到所述第一和第二检测器元件上的光学元件；以及 适于接收和处理从所述第一和第二检测器接收到的信号的智能模块， 其中在操作期间，所述样本台上的至少一个像素位置在第一模式和第二模式中由所述第一和第二源照射，并且由所述第一和第二物质类型发射的荧光在所述第一模式和所述第二模式中由所述第一和第二检测器检测， 在所述第一模式中，所述第一照明源被设为高功率设置且所述第一检测器被设为高增益设置，而所述第二照明源被设为低功率设置且所述第二检测器被设为低增益设置，并且在所述第二模式中，所述第一照明源被设为高功率设置且所述第一检测器被设为高增益设置，而所述第二照明源被设为低功率设置且所述第二检测器被设为低增益设置， 在所述第一模式中，每一检测器输出第一强度值，而在所述第二模式中，每一检测器输出第二强度值，并且 针对每一检测器，所述处理器处理所述第一和第二强度值以产生所述至少一个像素位置的合并图像值。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述处理器施加所述第一和第二强度值之间的线性回归拟合以确定所述至少一个像素位置的合并图像值。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述样本台上的多个像素位置中的每一像素位置在所述第一模式和所述第二模式中由所述第一和第二源照射，并且由所述第一和第二物质类型发射的荧光在所述第一模式和所述第二模式中由所述第一和第二检测器检测，并且针对每一检测器，所述处理器处理所述第一和第二强度值以产生所述多个像素位置中的每一像素位置的合并图像值。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所有所述多个像素在所述第一模式中由所述第一和第二源照射，并且随后所有所述多个像素在所述第二模式中由所述第一和第二源照射。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括显示设备，所述显示设备针对每一检测器显示所述多个像素中的部分或全部像素的合并图像值的表示。
17.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一和第二源中的每一源包括二极管激光器，所述系统进一步包括用于改变二极管激光器的注入电流以调整所述二极管激光器的照明功率的装置。
18.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括用于过滤由源发射的照明以调整入射到所述样本台上的照明功率的装置。
19.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括显示设备，所述显示设备用于针对每一检测器显示所述至少一个像素的合并图像值的表示。
20.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一和第二源以比所发射照明的频率低的第一和第二调制频率调制，并且所述第一和第二检测器分别以所述第一和第二调制频率解调。
21.如权利要求12所述的系统，其特征在于，对于每一照明源，所述高功率设置与所述低功率设置的比率约为10或更大，并且对于每一检测器，所述高增益设置与所述低增益设置的比率约为10或更大。
22.—种减少或消除荧光检测系统中的串扰的方法，所述荧光检测系统包括以不同的波长发射照明的两个源、具有至少两种荧光物质类型的样本台、以及两个检测通道，所述方法包括 a)将第一源的照明功率设为高功率电平而将第二源的照明功率设为低功率电平； b)将第一检测器的增益设为高增益水平而将第二检测器的增益设为低增益水平； c)使用来自所述第一和第二源的照明来照射所述样本台的多个像素位置中的至少一个像素位置，其中第一荧光物质类型吸收来自所述第一源的光并以第一荧光波长发射，而第二荧光物质类型吸收来自第二源的光并以第二荧光波长发射；以及 d)检测每一检测通道的第一强度值，其中所述第一检测器检测所述第一荧光波长范围而第二检测器检测所述第二荧光波长范围；并且此后 e)将所述第一源的照明功率设为低功率电平而将所述第二源的照明功率设为高功率电平； f)将所述第一检测器的增益设为低增益水平而将所述第二检测器的增益设为高增益水平； g)使用来自所述第一和第二照明源的照明来照射所述至少一个像素位置； h)检测每一通道的第二强度值；并且此后 i)针对每一通道，处理所述第一和第二强度值以产生所述至少一个像素位置的合并图像值。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，对于每一源，所述高功率设置与所述低功率设置的比率约为10或更大，并且对于每一检测器，所述高增益水平与所述低增益水平的比率约为10或更大。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，处理包括执行所述第一和第二强度值之间的线性回归拟合以确定所述至少一个像素位置的合并图像值。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括针对所述样本台上的所述多个像素位置中的每一像素位置，重复步骤a)至h)。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，重复包括针对所有所述多个像素重复a)至d);并且随后针对所有所述多个像素重复e)至h)。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括针对每一检测器，显示所述多个像素中的部分或全部像素的合并图像值的表示。
28.如权利要求22所述的方法，其特征在于，设置照明功率包括过滤由源发射的照明以调整入射到所述样本台上的照明功率。
29.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一和第二源中的每一源包括二极管激光器，并且设置照明功率包括改变二极管激光器的注入电流。
30.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括针对每一检测器，显示所述至少一个像素的合并图像值的表示。
31.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一和第二源以比照明频率低的第一和第二调制频率调制，并且所述第一和第二检测器分别以所述第一和第二调制频率解调。
32.如权利要求I所述的方法，其特征在于，对于每一源，所述高功率设置与所述低功率设置的比率约为10或更大，并且对于每一检测器，所述高增益设置与所述低增益设置的比率约为10或更大。
全文摘要
适于通过多于一次地扫描相同位置来实现低通道串扰超宽动态范围扫描方法的多通道扫描系统，其中至少一次地针对至少一个通道将激发光的功率和检测器增益设为高且针对至少一个其他通道将其设为低，并且在后续扫描中使用不同的设置。相同通道的采用不同高低设置的扫描合并在一起以产生一幅较宽动态范围的图像。
文档编号G01B11/00GK102985809SQ201180034355
公开日2013年3月20日 申请日期2011年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者A·布齐, C·J·莱西亚克 申请人:利康股份有限公司