(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 202210748559.7 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 湖南超亟检测技 术有限责任公司 地址 412007 湖南省长 沙市高新 开发区谷 苑路229号海凭园4栋901室 (72)发明人 谢成昆　曾文彬　何峰　杨梅　 刘美慧　 (74)专利代理 机构 株洲湘知 知识产权代理事务 所(普通合伙) 43232 专利代理师 贺明 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/64(2006.01) G01N 21/84(2006.01) (54)发明名称 一种基于编组直排光栅的扫描识别方法及 扫描识别系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于编组直排光栅的扫 描识别方法及扫描识别系统， 包括： 移动装置、 检 测板、 激发光源、 编组直排光栅、 光纤及识别装 置。 将多根光纤的一端按照编组间隔直线排列的 方式， 形成编组直排光栅； 或在单根光纤的一端 端面通过光刻或腐蚀的方式， 形成编组直排光 栅。 检测板设置在移动装置上， 检测板上有矩阵 分布的待检物。 利用编组直排光栅与检测板形成 的相对运动， 对检测板进行扫描； 待检物发出或 反射的光被编组直排光栅采集， 并传送到识别装 置进行光电转换， 从而实现对检测板进行扫描识 别。 这种扫描识别方式能够对检测板上的待检物 进行动态连续计数， 以减少识别 时间、 提高检测 效率、 提高检测精度。 权利要求书1页 说明书6页 附图12页 CN 115046926 A 2022.09.13 CN 115046926 A 1.一种基于编组直排光栅的扫描识别方法， 所述编组直排光栅 （4） 是由多个采光点 （401） 按照编组间隔直线排列的方式组成， 所述采光点 （401） 包括透光点或反光点； 其特征 在于： 检测板 （2） 上平铺有待检物 （201） ， 利用编组直排光栅 （4） 与检测板 （1） 形成 的相对运 动， 对检测板 （2） 进行扫描； 待检物 （201） 发出或反射的光被采光点 （401） 采集， 并传送到识 别装置 （6） 进行光电转换， 从而实现对检测板 （1） 进行扫描识别。 2.根据权利要求1所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 待检物 （201） 按照矩阵分布的方式平铺在检测板 （1） 上， 编组直排光栅 （4） 的相邻采光点间距 （L） 与 待检物矩阵间距 （K） 相同。 3.根据权利要求2所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 多个采光点 （401） 沿光 栅方向 （X） 间隔排列， 组成编组直 排光栅 （4） 。 4.根据权利要求3所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 相邻采光点 （401） 在垂直于光 栅方向 （X） 错 位排列。 5.根据权利要求4所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 相邻采光点 错位距离 （M） 与相邻采光 点间距 （L） 相等。 6.根据权利要求1至5任意一项所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在 于： 编组直 排光栅 （4） 与检测板 （2） 相对运动方向 （Y） 与光 栅方向 （X） 垂直。 7.根据权利要求6所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 待检物 （201） 发出或反射的光， 在通过编组直排光栅 （4） 采集后， 经过光纤 （5） 传送到识别装置 （6） ； 编组直排光栅 （4） 设置在光纤 （5） 的一端， 识别装置 （6） 设置在光纤 （5） 的另一端。 8.根据权利要求7所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 多根光纤 （5） 的一端沿光栅方向 （X） 间隔排列， 形成间隔直线排列的采光点 （401） ， 形成多光纤直排光 栅 （41） ， 或多光纤错 位光栅 （42） 。 9.根据权利要求7所述的基于编组直排光栅的扫描识别方法， 其特征在于： 在单根光纤 （5） 的一端端面通过光刻、 腐蚀或镀膜的方式， 形成编组间隔直线排列的采光点 （401） ， 形成 单光纤直 排光栅 （43） ， 或单光纤错 位光栅 （44） 。 10.一种实现权利要求1至9任意一项所述的扫描识别方法的扫描识别系统， 包括检测 板 （2） 及激发光源 （3） ， 激发光源 （3） 照射在检测板 （2） 上， 其特征在于： 还包括编组直排光栅 （4） 、 光纤 （5） 、 移动装置 （1） 及识别装置 （6） ， 编组直排光栅 （4） 设置在光纤 （5） 一端， 识别装 置 （6） 设置在光纤 （5） 另一端， 移动装置 （1） 带动检测板 （2） 或编组直排光栅 （4） 移动， 使得编 组直排光栅 （4） 与检测板 （2） 形成相对运动， 编组直排光栅 （4） 对检测板 （2） 进行扫描， 扫描 获得的光信号通过光纤 （5） 传送到识别装置 （6） ， 识别装置 （6） 将光信号转换为电信号， 从而 实现对检测板 （2） 进行扫描识别。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115046926 A 2一种基于编组直排光 栅的扫描识别方 法及扫描识别系统 技术领域 [0001]本发明涉及检测技术领域、 实现数字化单分子扫描， 具体涉及一种基于编组直排 光栅的扫描识别方法及扫描识别系统。 背景技术 [0002]单分子检测 （Single  Molecule  Detection,  SMD） 是近年来快速发展起来的一种 超灵敏的检测技术， 其是指从单分子水平上对目标物进行测定与分析， 是一种全新的检测 方法， 也开辟了一种全新的检测领域。 单分子荧光检测是单分子检测最常用的方法， 通过标 记在生物大分子上各个荧光基团的各种 特性的变化反 映了有关分子间相互作用、 酶活性、 反应动力 学、 分子构象、 DNA和RNA的转录、 蛋白质折叠等生物学信息。 单分子荧光检测在化 学分析、 生物分析、 纳米材料分析、 医学诊断、 法医分析、 单细胞分析、 分子动力学机理考察 等方面都具有独特 的应用价值， 对许多学科领域的发展产生了和 正在产生着深远的影响。 单分子荧光检测形式可分为三种： 光子爆发检测、 单分子图像记录和单分子光谱测绘。 光子 爆发检测 最为简单， 直接测定爆发的光子数。 单分子成像可指示分子在图像中的位置和发 光强弱， 实时跟踪记录单分子。 其中美国Quanterix公司研发出一种Simoa （Single ‑ molecule  Array） 技术为目前最为先进的单分子荧光检测技术， 该技术的灵敏度为ELISA技 术的1000倍以上， 检测下限达 到fg/mL， 实现了单分子的有效检测 和定量。 [0003]但现有的Simoa技术是采用成像后在图片中数发光分析物的数量， 对成像设备有 较高的要求， 且检测 速度慢， 导致Simoa技术的应用推广存在难度。 为此本申请是采用编组 直排光栅对发光的待检物进行动态连续计数， 以实现数字化单分子扫描， 从而提高检测精 度、 减少识别时间、 提高检测效率。 [0004]经专利检索， 与本申请有一定关系的主 要有以下专利： 1、 申请号为 “202110018302 .1 ”、 申请日为 “2021 .01 .07 ”、 公开号为 “CN112859256A ”、 公开日为 “2021.05.28 ”、 名称为“一种基于图像识别的光栅耦合器定位测 量方法”、 申请人为 “天津大学 ”的中国发明专利， 该发明专利公开一种基于图像识别的光栅 耦合器定位测量方法， 具体包括以下步骤： (1)在芯片设计图中定位光栅耦合器的位置坐 标； (2)将芯片设计图与测量平台上芯片的尺寸进 行映射匹配， 从而得到 芯片中的光栅耦合 器在测量平台上的位置坐标； (3)利用程序控制位移台移动， 实现耦合光纤与光栅耦合器位 置的微米级定位； (4)使用空间扫描方法实现耦合光纤与光栅耦合器位置的百纳米级以下 定位， 找出最优的耦合位置进 行芯片测量。 但该专利是通过移动光纤， 对准光栅耦合器上的 光信号进行 逐点扫描， 检测效率低。 [0005]2、 申请号为 “202111571233 .3 ”、 申请日为 “2021 .12 .21 ”、 公开号为 “CN114240755A ”、 公开日为 “2022.03.2 5”、 名称为“一种基于光纤束结合微扫描技术的图像 超分辨重 建方法”、 申请人为 “中国科学院光电技术研究所 ”的中国发明专利， 该发明专利公 开了一种基于光纤束 结合微扫描技术的图像超分辨重 建方法， 包括准直镜头、 光纤束、 位移 驱动器、 光电探测 器、 高压放大器、 位移控制及数据采集装置。 物体经准直镜头成像于其像说　明　书 1/6 页 3 CN 115046926 A 3