使用小波分析进行单颗粒定位的方法和装置,申请号CN201380023395.0-传众专利搜索

使用小波分析进行单颗粒定位的方法和装置

申请公布号：CN104285175A

申请号：CN201380023395.0

申请日期：2013.01.16

申请公布日期：2015.01.14

申请人：

法国国家科学研究中心

发明人：让-巴蒂斯·西巴里塔

分类号：G02B21/00(2006.01)I;G01N21/64(2006.01)I;G06T7/00(2006.01)I

主分类号：G02B21/00(2006.01)I

代理机构：

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人：陈源;顾丽波

地址：法国巴黎

摘要：在基于单颗粒的超分辨率显微术中，单独颗粒的精确定位是非常重要的。其允许生物成像使用简单的荧光团显微方案以纳米级分辨率采样。无论如何，用于单颗粒定位的传统技术会消耗数分钟至数小时的计算时间，因为它们需要多达百万次定位来形成图像。相反，本颗粒定位技术使用基于小波的图像分解和图像分割，从而在数秒或数分钟内在二维中实现纳米级分辨率。基于对可沿光轴不对称的成像系统的点分布函数(PSF)的拟合，可利用第三维上的定位对该二维定位进行扩充。对于不对称成像系统，PSF是椭圆形，其离心率和方位沿光轴变化。当使用混合式CPU/GPU处理时，本技术可以足够快地在(实时)成像的同时对单颗粒进行定位。

主权项：一种用于估算一个或多个颗粒在三维(3D)空间中的位置的设备，该设备包括：成像系统，其定义了光轴并且具有关于该光轴不对称的点分布函数(PSF)；检测器，其与所述成像系统光学通信，该检测器被配置为检测3D空间中的平面的图像；存储器，其可操作地耦接到所述检测器，该存储器被配置为存储图像的表示；和处理器，其可操作地耦接到所述存储器，该处理器被配置为：(a)对3D空间中的平面的图像执行小波分解以形成图像的小波图；(b)将所述小波图分割为具有高于预定阈值的强度值的至少一个区域；(c)估算所述至少一个区域的质心的位置，该质心的位置对应于颗粒在3D空间中的第一维和第二维上的位置；(d)针对所述至少一个区域确定PSF的拟合；以及(e)根据拟合估算颗粒在3D空间中的第三维上的位置