(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210428918.0 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 华南师范大学 地址 510631 广东省广州市天河区中山大 道西55号华南师范大学 (72)发明人 陈同生　王正印　王硕　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 黄媛君 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 用于双通道FRET成像的相机安装装置及其 校正方法 (57)摘要 用于双通道F RET成像的相机安装装置， 包括 分光模块、 透射光成像相机支架模块和反射光成 像相机四轴可调支架模块； 校正方法包括如下步 骤： 首先将用于双通道定量F RET成像的四轴可调 的光学相机安装装置连接到荧光显微镜的成像 相机安装接口处， 然后固定透射光成像相机， 再 对准双相机焦面， 最后校准反射光成像相机旋转 角度误差和x、 y方向的平移误差。 本发明的装置 和方法可以对用于双通道定量FRET成像的两个 相机进行像素级精准匹配， 保证了双通道定量 FRET成像检测结果的准确性， 完整 地保留了整个 成像区域， 避免了软件 校准对原图进行裁切导致 可用于后续处理的图像区域变小的问题， 属于光 学成像技 术领域。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114900593 A 2022.08.12 CN 114900593 A 1.用于双通道FRET成像的相机安装装置， 其特征在于： 包括分光模块、 透射光成像相机 支架和反射 光成像相机四轴可调支 架和校正软件； 分光模块用于将入射光分离为相互垂直的透射光和反射光， 分光模块包括滤光片组立 方体滤光片组立方体上设有透射光通光孔、 反射光通光孔和入射光通光孔， 透射光成像相 机支架和反射光成像相机四轴可调支架分别连接分光模块， 透射光通光孔的开口朝向透射 光成像相 机支架， 反射光通光孔的开口朝向反射光成像相 机四轴可调支架， 入射光通光孔 上连接有第一透 镜套筒； 透射光成像相机支架和反射光成像相机四轴可调支架分别用于安装透射光成像相机 和反射光成像相机， 第一透 镜套筒用于连接荧 光显微镜； 反射光成像相机四轴可调支架包括伸缩套筒和具有xy方向位移和360度旋转功能的调 整架， 调整架用于调节反射光 成像相机在 x、 y方向和旋转角度上的偏差， 校正软件用于对透 射光成像相机和反射 光成像相机的图像进行处 理， 从而进行两个成像通道的校正。 2.按照权利要求1所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置， 其特征在于： 透射光成 像相机支 架包括长度可调的可调套 筒， 可调套 筒用于调节透射 光成像相机支 架的长度。 3.按照权利要求1所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置， 其特征在于： 反射光成 像相机四轴 可调支架还包括第四透镜套筒、 第三转接件、 第一锁定环、 第 五透镜套筒、 第四 转接件， 第四透镜套筒安装于反射光通光孔处， 调整架通过第三转接件和锁定环固定于第 四透镜套筒上， 调整架、 伸缩套筒、 第五透镜套筒和第四转接件依次连接， 第四转接件用于 连接反射 光成像相机 。 4.按照权利要求1所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置， 其特征在于： 分光模块 还包括FRET样品发射滤光片、 二向色镜、 供体发射滤光片和受体发射滤光片， 二向色镜位于 滤光片组立方体内， 入射光经过二向色镜分离成透射光和反射光， FRET样品发射滤光片安 装于入射光通光孔中， 供体发射滤光片安装于反射光通光孔中， 受体发射滤光片安装于透 射光通光孔中。 5.用于双通道FRET成像的相机安装装置的校正方法， 采用权利要求1 ‑4任一项所述的 用于双通道FRET成像的相机安装 装置， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1， 将用于双通道定量FRET成像的相机安装装置连接到荧光显微镜的成像相机安装接 口处； S2， 调整透射 光成像相机支 架的总长度并固定 透射光成像相机； S3， 调整透射 光成像相机和反射 光成像相机的焦面； S4， 调整反射 光成像相机的角度； S5， 调整反射 光成像相机在x、 y方向上的位置 。 6.按照权利要求5所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置的校正方法， 其特征在 于： 步骤S2中， 先手动测量反射光成像相机四轴可调支架的总长度， 再调节透射光 成像相机 支架， 使透射 光成像相机支 架的总长度接 近反射光成像相机四轴可调支 架的总长度。 7.按照权利要求5所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置的校正方法， 其特征在 于： 步骤S 3中， 通过荧光显微镜的调焦旋钮调节透射光成像相机焦面位置， 通过伸缩套筒调 节反射光成像相 机的焦面位置； 调节过程中采用清晰度评价函数计算图像清晰度， 清晰度 评价函数为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114900593 A 2其中， M和N代表大小为M*N的图像的横向和纵向的像素数目， 单位为像素， F表示图像的 清晰度评价值； x和y分别对应图像中像素点的坐标， f(x， y)表 示在图像中坐标为(x， y)的像 素的灰度值。 8.按照权利要求5所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置的校正方法， 其特征在 于： 步骤S4包括如下步骤： C1， 移动荧光显微镜的载物台， 使透射光成像相机的预览视野中出现标尺图像并使标 尺图像位于视野中央区域， 然后在标尺图像中选取特征点和特征线， 采集透射光成像相 机 的图像并将图像导入校正软件中； C2， 保持载物台不动， 在 反射光成像相机的预览视野中对当前视野成像， 并将当前反射 光成像相机的图像导入校正软件中； C3， 通过校正软件对透射光成像相机的图像和反射光成像相机的图像分别进行自动对 比度处理， 然后分别选择不同的伪彩色， 进行 上伪彩处 理， 再将两个图像进行图像融合； C4， 对反射 光成像相机的图像进行旋转角度调整， 直至观察到 两个图像的特 征线平行； C5， 对反射光成像相机的图像进行x方向和y方向的平移， 直至两个图像的特征点重合， 再微调反射 光成像相机的图像的旋转角度， 直至 两个图像的特 征线平行； C6， 根据步骤C4和步骤C5中调整的旋转角度， 调 节调整架， 使反射光成像相机旋转相应 角度； C7， 重复步骤C2 ‑C3， 当只需要对反射光成像相机的图像进行x方向和y方向的平移便可 使两个图像的特 征线完全重合时， 旋转角度误差校正完成。 9.按照权利要求8所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置的校正方法， 其特征在 于： 步骤S5包括如下步骤： D1， 移动载物台， 使透射光成像相机的预览视野中的标尺图像的特征点与视野的右上 角顶点重合， 采集当前透射 光成像相机的图像， 并将图像导入校正软件中； D2， 通过调整架调整反射光成像相机在x、 y方向的位置， 直至反射光成像相机的预览视 野中的标尺图像的特征点与视野的右上角顶点重合， 采集当前反射光成像相 机的图像， 并 将图像导入校正软件中； D3， 通过校正软件对透射光成像相机的图像和反射光成像相机的图像分别进行自动对 比度处理， 然后分别选择不同的伪彩色， 进行 上伪彩处 理， 再将两个图像进行图像融合； D4， 观察两个图像是否完全重合， 如未完全重合， 微调反射光成像相机的图像在x、 y方 向的位置， 确定反射光成像相机需要移动的参数， 再通过调整架调节反射光 成像相机在 x、 y 方向的位置； D5， 重复步骤D2 ‑D3直至两个图像完全重合。 10.按照权利要求9所述的用于双通道FRET成像的相机安装装置的校正方法， 其特征在 于： 对图像进行x方向和y方向的平移时， 平移的最小步长为1像素， 对图像进行旋转角度调 整时， 旋转角度调整的最小步长为0.1 °。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114900593 A 3