信息处理设备和显微镜系统的制作方法

文档序号:26957692发布日期:2021-10-16 06:12阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种信息处理设备,包括:荧光信号获取单元,获取与具有不同波长并照射到荧光染色样本的多个激发光中的每一者对应的多个荧光光谱,所述荧光染色样本是通过用荧光试剂染色样本产生的;链接单元,通过在波长方向上将所述多个荧光光谱的至少一部分彼此链接来生成链接的荧光光谱;分离单元,使用包括链接的自发荧光参考光谱和链接的荧光参考光谱的参考光谱将所述链接的荧光光谱分离成针对每个荧光物质的光谱,其中,在所述链接的自发荧光参考光谱中,所述样本中的自发荧光物质的光谱在波长方向上彼此链接,在所述链接的荧光参考光谱中,所述荧光染色样本中的所述荧光物质的光谱在波长方向上彼此链接;以及提取单元,使用由所述分离单元分离的针对每个荧光物质的光谱来更新所述链接的自发荧光参考光谱。2.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述提取单元从通过在波长方向上将多个自发荧光光谱的至少一部分彼此链接所产生的链接的自发荧光光谱中提取所述链接的自发荧光参考光谱,其中,所述多个自发荧光光谱是通过用所述多个激发光照射切片获得的,并且所述切片与所述样本相同或相似。3.根据权利要求2所述的信息处理设备,其中,所述提取单元通过使用通过在波长方向上将多个自发荧光光谱的至少一部分彼此链接所产生的所述链接的自发荧光光谱执行非负矩阵因式分解来提取所述链接的自发荧光参考光谱,其中,所述多个自发荧光光谱是通过用所述多个激发光照射所述切片所获得的,并且所述切片与所述样本相同或相似。4.根据权利要求3所述的信息处理设备,其中,所述提取单元通过使用预先获取的自发荧光光谱设置所述非负矩阵因式分解中的初始值来提取所述链接的自发荧光参考光谱。5.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述分离单元使用所述参考光谱使用最小二乘法或加权最小二乘法中的任何一者将所述链接的荧光光谱分离成针对每个荧光物质的光谱。6.根据权利要求5所述的信息处理设备,其中,所述分离单元通过将表示所述链接的荧光光谱的矩阵设置为signal,将表示所述参考光谱的矩阵设置为st,将表示所述链接的荧光光谱中每个参考光谱的颜色混合率的矩阵设置为a,并且计算表示由以下等式(1)表示的值的平方和变为最小时的所述颜色混合率的矩阵a,从而将所述链接的荧光光谱分离成针对每个荧光物质的光谱:[等式1]signal

a*st
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(1)。7.根据权利要求6所述的信息处理设备,其中,在使用加权最小二乘法的情况下,所述分离单元将不执行加权的上限值设置为offset value,并且用由以下等式(2)表示的矩阵st_替换等式(1)中表示所述参考光谱的矩阵st:[等式2]
8.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述分离单元使用包括基于荧光分子的数量或结合到所述荧光分子的抗体的数量计算的所述链接的自发荧光参考光谱和所述链接的荧光参考光谱的参考光谱,或者使用包括每个所述荧光分子或每个所述抗体的所述链接的自发荧光参考光谱和所述链接的荧光参考光谱的参考光谱,将所述链接的荧光光谱分离成每个荧光物质的光谱。9.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述分离单元通过对所述链接的荧光光谱执行非负矩阵因式分解,将所述链接的荧光光谱分离成每个荧光物质的光谱。10.根据权利要求9所述的信息处理设备,其中,所述分离单元针对通过所述非负矩阵因式分解所提取的光谱计算与所述非负矩阵因式分解所采用的初始值的积矩相关系数,指定所述荧光物质与所提取的光谱之间的对应关系。11.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述链接单元校正所述多个荧光光谱,并且在波长方向上将校正后的所述多个荧光光谱的至少一部分彼此链接。12.根据权利要求11所述的信息处理设备,其中,所述链接单元校正所述多个荧光光谱的强度。13.根据权利要求12所述的信息处理设备,其中,所述链接单元通过将所述多个荧光光谱除以激发功率密度来校正所述多个荧光光谱的强度。14.根据权利要求11所述的信息处理设备,其中,所述链接单元将所述多个荧光光谱中的至少一者的波长分辨率校正为与其它的荧光光谱的波长分辨率不同的波长分辨率。15.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述链接单元从所述多个荧光光谱中的每一者提取包括强度峰值的波长带中的荧光光谱,并且通过将提取的荧光光谱彼此链接来生成所述链接的荧光光谱。16.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述链接的荧光光谱在所述多个荧光光谱中的波长方向上不连续地链接。17.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述荧光信号获取单元获取通过对所述荧光染色样本成像所获得的、并且包括所述多个荧光光谱的第一图像数据,并且所述分离单元通过对所述第一图像数据的第一gram矩阵执行非负矩阵因式分解,将所述第一图像数据分离成针对每个荧光物质的光谱。18.根据权利要求17所述的信息处理设备,其中,所述分离单元通过对通过分割所述第一图像数据获得的多个第二图像数据中的每一者的第二gram矩阵进行卷积来计算所述第一gram矩阵。19.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,
所述荧光信号获取单元通过对非染色并被所述激发光照射的样本进行成像来获取第一图像数据,并且所述提取单元通过对所述第一图像数据的第一gram矩阵执行非负矩阵因式分解,从所述第一图像数据中提取每个自发荧光物质的光谱,并且使用所提取的每个自发荧光物质的光谱来更新所述链接的自发荧光参考光谱。20.一种显微镜系统,包括:光源,用具有不同波长的多个激发光照射荧光染色的样本,所述荧光染色的样本是通过用荧光试剂染色样本所产生的;成像设备,获取对应于所述多个激发光中的每一者的多个荧光光谱;以及软件,用于使用所述多个荧光光谱进行处理,其中,在信息处理设备上执行所述软件,并且实现:通过在波长方向上将所述多个荧光光谱的至少一部分彼此链接来生成链接的荧光光谱;使用包括链接的自发荧光参考光谱和链接的荧光参考光谱的参考光谱将所述链接的荧光光谱分离成每个荧光物质的光谱,其中,在所述链接的自发荧光参考光谱中,所述样本中的自发荧光物质的光谱在波长方向上彼此链接,在所述链接的荧光参考光谱中,所述荧光染色的样本中的荧光物质的光谱在波长方向上彼此链接;并且使用所分离的每个荧光物质的光谱来更新所述链接的自发荧光参考光谱。

技术总结
本发明使得可以更合适地进行荧光分离。根据一个实施例的信息处理设备设置有:荧光信号获取单元(112),其获取分别对应于多个激发光的多个荧光光谱,多个激发光具有相互不同的波长,并且照射通过用荧光试剂(10)对样本(20)进行染色而制备的荧光染色样本(30);链接单元(131),其在波长方向上链接多个荧光光谱中的至少一些,以生成链接的荧光光谱;分离处理单元(132),其使用包括链接的自发荧光参考光谱和链接的荧光参考光谱的参考光谱将链接的荧光光谱分离成每个荧光材料的光谱,在链接的自发荧光参考光谱中,样本中的自发荧光材料的光谱在波长方向上链接,在链接的荧光参考光谱中,荧光染色样本中的荧光材料的光谱在波长方向上链接;以及提取单元(132),其使用由分离处理单元分离的每个荧光材料的光谱来更新链接的自发荧光参考光谱。的自发荧光参考光谱。的自发荧光参考光谱。


技术研发人员:池田宪治 岸井典之 中钵秀弥 田口步 中川和博 安川咲湖
受保护的技术使用者:索尼集团公司
技术研发日:2020.02.26
技术公布日:2021/10/15
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