具体实施方式

本公开的方面包括一种用于基于流动流中细胞的图像对样品的细胞进行分选的方法。根据某些实施例的方法包括：检测来自具有流动流中的细胞的样品的光；生成来自样品的细胞的图像掩码；并且基于生成的图像掩码对细胞进行分选。还描述了具有处理器的系统，处理器具有以可操作的方式耦合到处理器的存储器，存储器具有存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器生成流动流中的样本中的细胞的图像掩码，并基于所生成的图像掩码对细胞进行分选。还提供了集成电路器件(例如，现场可编程门阵列)，其具有用于生成图像掩码和用于确定细胞的一个或多个特征的编程。

在更详细地描述本发明之前，应当理解，本发明不限于所描述的特定实施例，当然，这一点可以改变。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制，因为本发明的范围将仅由所附权利要求书限制。

在提供数值的范围的情况下，应当理解，除非上下文另有明确规定，否则在该范围的上限和下限与该所述范围内的任何其他所述值或中间值之间的每一个中间值(即，下限单位的十分之一)都包含在本发明之内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在较小范围中，并且也包括在本发明之内，经受所述范围中的任何具体排除限制。在所述范围包括一个或两个限制的情况下，本发明还包括排除这些包括的限制的一个或两个的范围。

本文出现了某些范围，数值前面有术语“大约”。术语“大约”在本文中用于为其前面的确切数字以及接近或近似于该术语前面的数字提供文字支持。在确定数字是否接近或近似于具体列举的数字时，该接近或近似的未列举的数字可以是一个数字，在其出现的上下文中，该数字提供了具体列举的数字的实质等同。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。尽管在本发明的实践或测试中也可以使用与本文所描述的方法和材料类似或等效的任何方法和材料，但是现在描述代表性说明性方法和材料。

本说明书中引用的所有出版物和专利通过引用并入本文中，如同每个单独的出版物或专利被明确地和单独地指示通过引用并入，并且通过引用并入本文中以公开和描述与引用出版物相关的方法和/或材料。任何出版物的引用是为了在申请日之前公开，不应被解释为承认本发明无权凭借先前的发明而提前公布。此外，所提供的出版日期可能与实际出版日期不同，实际出版日期可能需要单独确认。

应当注意，如本文和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物。还应当注意，权利要求书可以被撰写为排除任何可选元素。因此，本声明旨在作为在叙述权利要求要素时使用诸如“仅仅”、“仅”等专有术语或使用“否定”限制的先行基础。

正如本领域技术人员在阅读本发明时将清楚的，本文所描述和图示的各个实施例中的每一个具有离散的组件和特征，这些组件和特征可以容易地与其他几个实施例中的任何一个的特征分离或组合，而不脱离本发明的范围或主旨。任何列举的方法都可以按照列举的事件的顺序或逻辑上可能的任何其他顺序来执行。

虽然为了语法上的流畅性和功能性解释，已经或将要描述该装置和方法，但应当明确理解，除非根据35U.S.C.§112明确表述，否则权利要求不应当被解释为必须以任何方式受限于“手段”或“步骤”限制的构造，但应被赋予司法等同原则下权利要求所规定定义的全部含义范围和等同含义，并且在权利要求是根据35U.S.C.§112明确提出的情况下，应根据35U.S.C.§112被赋予全部法定等同含义。

如上所述，本公开提供用于分选样品的颗粒组分(例如生物样品中的细胞)的系统和方法。在进一步描述本公开的实施例中，首先更详细地描述了用于生成流动流中细胞的图像掩码和基于生成的图像掩码对细胞进行分选的方法。接下来，描述了用于实时表征和分离样品中颗粒的系统。还提供了集成电路器件，例如现场可编程门阵列，其具有用于生成细胞的图像掩码、表征细胞的特征和对细胞进行分选的编程。

用于对样品的颗粒进行分选的方法

本公开的方面还包括用于对样品的颗粒(例如生物样品中的细胞)进行分选的方法。在根据某些实施例的实施方法中，用光源照射样品，并且检测来自样品的光，以生成样品中细胞的图像掩码，并且基于生成的图像掩码对细胞进行分选。在一些情况下，样品是生物样品。术语“生物样品”在其常规意义上是指在整个有机体、植物、真菌或动物组织、细胞或者组成部分的子集，在某些情况下可以在血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐血、尿液、阴道液和精液中发现它们。因此，“生物样品”是指原生生物体或其组织的子集，以及从生物体或其组织的子集制备的匀浆、裂解物或提取物，包括但不限于，例如，血浆、血清、脊髓液、淋巴液、皮肤切片、呼吸道、胃肠道、心血管和泌尿生殖道、眼泪、唾液、乳汁、血细胞、肿瘤、器官。生物样品可以是任何类型的有机体组织，包括健康组织和患病组织(例如，癌变组织、恶性组织、坏死组织等)。在某些实施例中，生物样品是液体样品，例如血液或其衍生物，例如血浆、眼泪、尿液、精液等，其中在一些情况下，样品是血液样品，包括全血，例如从静脉穿刺或手指针刺中获取的血液(其中血液在化验前可能或可能不与任何试剂结合，如防腐剂、抗凝剂等)。

在某些实施例中，样品的来源是“哺乳动物”或“哺乳类动物”，其中这些术语广泛用于描述哺乳动物类之内的生物体，包括食肉动物目(例如，狗和猫)、啮齿动物目(例如，小鼠、豚鼠和大鼠)和灵长类动物(例如，人类、黑猩猩和猴子)。在一些情况下，受试者是人类。所述方法可以施加到从两性和处于任何发育阶段(即，新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的人类受试者获得的样品，其中，在某些实施例中，人类受试者是少年、青少年或成人。虽然本发明可以施加到来自人类受试者的样品，但应理解，所述方法也可以在来自其他动物受试者(即，在“非人类受试者”中)的样品上进行，所述其他动物受试者例如但不限于鸟、小鼠、大鼠、狗、猫、牲畜和马。

在实施所述主题方法时，用来自光源的光照射(例如，流式细胞仪的流动流中的)样品。在一些实施例中，光源是宽带光源，其发射具有宽波长范围的光，例如，所述光跨越50nm或更大，例如100nm或更大，例如150nm或更大，例如200nm或更大，例如250nm或更大，例如300nm或更大，例如350nm或更大，例如400nm或更大，并且包括跨越500nm或更大。例如，一个合适的宽带光源发射波长为从200nm至1500nm的光。合适的宽带光源的另一个示例包括发射波长为从400nm至1000nm的光的光源。在方法包括用宽带光源照射的情况下，感兴趣的宽带光源方案可以包括但不限于，卤素灯、氘弧灯、氙弧灯、稳定光纤耦合宽带光源、具有连续光谱的宽带LED、超辐射发光二极管、半导体发光二极管、宽光谱LED白光源、多LED集成白光源，以及其他宽带光源或其任何组合。

在其他实施例中，方法包括用发射特定波长或窄范围波长的窄带光源照射，例如用发射窄范围波长的光的光源照射，所述窄范围波长为例如50nm或更小，例如40nm或更小，例如30nm或更小，例如25nm或更小，例如20nm或更小，例如15nm或更小，例如10nm或更小，例如5nm或更小，例如2nm或更小，并且包括发射特定波长的光(即单色光)的光源。在方法包括用窄带光源照射的情况下，感兴趣的窄带光源方案可以包括但不限于窄波长LED、激光二极管或耦合到一个或多个光学带通滤光器、衍射光栅、单色器或其任何组合的宽带光源。

在某些实施例中，方法包括用一个或多个激光器照射流动流。如以上所讨论的，激光器的类型和数量将根据样品以及所收集的所需光而变化，并且可以是脉冲激光器或连续波激光器。例如，激光器可以是气体激光器，例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO₂激光器、CO激光器、氩氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合；染料激光器，例如芪、香豆素或罗丹明激光器；金属蒸气激光器，例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合；固态激光器，例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO₄激光器、Nd:YCa₄O(BO₃)₃激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Y₂O₃激光器或铈掺杂激光器及其组合；半导体二极管激光器、光泵浦半导体激光器(OPSL)或上述任何激光器的倍频或三倍频实施方式。

可以用一个或多个上述光源照射样品，例如2个或更多个光源，例如3个或更多个光源，例如4个或更多个光源，例如5个或更多个光源，并且包括10个或更多个光源。光源可以包括光源类型的任何组合。例如，在一些实施例中，所述方法包括用激光器阵列(例如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器和一个或多个固态激光器的阵列)照射流动流中的样品。

可以用范围从200nm至1500nm(例如从250nm至1250nm，例如从300nm至1000nm，例如从350nm至900nm，并且包括从400nm至800nm)的波长照射样品。例如，在光源是宽带光源的情况下，可以用200nm至900nm的波长照射样品。在其他情况下，在光源包括多个窄带光源的情况下，可以用范围从200nm至900nm的特定波长照射样品。例如，光源可以是多个窄带LED(1nm–25nm)，每个窄带LED独立地发射波长范围在200nm至900nm之间的光。在其他实施例中，窄带光源包括一个或多个激光器(例如激光器阵列)，并且用范围从200nm至700nm的特定波长照射样品，例如用具有如上所述的气体激光器、准分子激光器、染料激光器、金属蒸气激光器和固态激光器的激光阵列照射样品。

在采用一个以上光源的情况下，可以用光源同时地或顺序地或其组合地照射样品。例如，可以用每个光源同时照射样品。在其他实施例中，用每个光源顺序地照射流动流。在采用一个以上光源顺序地照射样品的情况下，每个光源照射样品的时间可以独立地为0.001微秒或更长，例如0.01微秒或更长，例如0.1微秒或更长，例如1微秒或更长，例如5微秒或更长，例如10微秒或更长，例如30微秒或更长，并且包括60微秒或更长。例如，方法可以包括用光源(例如激光器)照射样品0.001微秒至100微秒(例如从0.01微秒至75微秒，例如从0.1微秒至50微秒，例如从1微秒至25微秒，并且包括从5微秒至10微秒)范围的持续时间。在用两个或更多个光源顺序地照射样品的实施例中，每个光源照射样品的持续时间可以是相同的或不同的。

每个光源照射之间的时间周期也可以根据需要变化，被0.001微秒或更长的延迟独立地分开，例如0.01微秒或更长的延迟，例如0.1微秒或更长的延迟，例如1微秒或更长的延迟，例如5微秒或更长的延迟，例如10微秒或更长的延迟，例如15微秒或更长的延迟，例如30微秒或更长的延迟，并且包括60微秒或更长的延迟。例如，每个光源照射之间的时间周期可以在从0.001微秒至60微秒(例如从0.01微秒至50微秒，例如从0.1微秒至35微秒，例如从1微秒至25微秒，并且包括从5微秒至10微秒)的范围。在某些实施例中，每个光源照射之间的时间周期为10微秒。在由两个以上(即，3个或更多个)光源顺序地照射样品的实施例中，每个光源照射之间的延迟可以是相同的或不同的。

样品可以被连续地或以离散间隔照射。在一些情况下，方法包括用光源连续地照射样品中的样品。在其他情况下，用光源以离散间隔照射样品，例如以每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒并且包括每1000毫秒或一些其他间隔照射样品。

根据光源，可以以变化的距离照射样品，所述变化的距离例如是0.01mm或更大，例如0.05mm或更大，例如0.1mm或更大，例如0.5mm或更大，例如1mm或更大，例如2.5mm或更大，例如5mm或更大，例如10mm或更大，例如15mm或更大，例如25mm或更大，并且包括50mm或更大。此外，角度或照射也可以变化，范围为从10°至90°，例如从15°至85°,例如从20°至80°，例如从25°至75°，并且包括从30°至60°，例如在90°的角度。

在实施主题方法时，例如通过收集来自样品的在一定波长范围(例如，200nm–1000nm)上的光，测量来自被照射样品的光。在实施例中，方法可以包括以下中的一个或多个：测量样品的光吸收(例如，明场光数据)、测量光散射(例如，前向或侧向散射光数据)和测量样品的光发射(例如，荧光光数据)。

可以以一个或多个波长测量来自样品的光，例如以5个或更多个不同波长，例如以10个或更多个不同波长，例如以25个或更多个不同波长，例如以50个或更多个不同波长，例如以100个或更多个不同波长，例如以200个或更多个不同波长，例如以300个或更多个不同波长，并且包括测量以400个或更多个不同波长收集的光。

可以在一个或多个200nm-1200nm的波长范围上收集光。在一些情况下，方法包括测量在例如从200nm至1200nm(例如从300nm至1100nm，例如从400nm至1000nm，例如从500nm至900nm，并且包括从600nm至800nm)的波长范围上的来自样品的光。在其他情况下，方法包括测量以一个或多个特定波长收集的光。例如，可以测量以450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm以及其任何组合中的一个或多个收集的光。在某些实施例中，方法包括测量与某些荧光团的荧光峰值波长相对应的光的波长。

收集的光可以被连续地或以离散间隔测量。在一些情况下，方法包括：连续地测量光。在其他情况下，以离散间隔测量光，例如以每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒并且包括每1000毫秒或一些其他间隔测量光。

收集的光的测量可以在主题方法期间进行一次或多次，例如2次或更多次，例如3次或更多次，例如5次或更多次，并且包括10次或更多次。在某些实施例中，来自样品的光被测量2次或更多次，并且在某些情况下的数据被平均化。

在一些实施例中，方法包括在检测光之前进一步调整来自样品的光。例如，来自样品源的光可以通过一个或多个透镜、反射镜、针孔、狭缝、光栅、光折射器及其任意组合。在一些情况下，收集的光穿过一个或多个聚焦透镜，例如以减小光的分布。在其他情况下，从样品发射的光穿过一个或多个准直器以减少光束发散。

在某些实施例中，方法包括用两束或更多束频移光照射样品。如上所述，可以采用光束发生器组件，其具有激光器和用于频移激光的声光装置。在这些实施例中，方法包括：用激光器照射声光装置。根据输出激光束中产生的所需光波长(例如，用于照射流动流中的样品)，激光器可以具有特定波长，其从200nm至1500nm，例如从250nm至1250nm，例如从300nm至1000nm，例如从350nm至900nm，并且包括从400nm至800nm变化。声光装置可以用一个或多个激光器(例如2个或更多个激光器，例如3个或更多个激光器，例如4个或更多个激光器，例如5个或更多个激光器，并且包括10个或更多个激光器)照射。激光器可以包括各种类型激光器的任何组合。例如，在一些实施例中，方法包括：用激光器阵列(例如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器和一个或多个固态激光器的阵列)照射声光装置。

在采用一个以上激光器的情况下，可以用激光器同时地或顺序地或其组合地照射声光装置。例如，可以用每个激光器同时照射声光装置。在其他实施例中，用每个激光器顺序地照射声光装置。在采用一个以上激光器顺序地照射声光装置的情况下，每个激光器照射声光装置的时间可以独立地为0.001微秒或更长，例如0.01微秒或更长，例如0.1微秒或更长，例如1微秒或更长，例如5微秒或更长，例如10微秒或更长，例如30微秒或更长，并且包括60微秒或更长。例如，方法可以包括：用激光器照射声光装置0.001微秒至100微秒的持续时间，例如0.01微秒至75微秒，例如0.1微秒至50微秒，例如1微秒至25微秒，并且包括5微秒至10微秒。在用两个或更多个激光器顺序地照射声光装置的实施例中，每个激光器照射声光装置的持续时间可以是相同的或不同的。

每个激光器照射之间的时间周期也可以根据需要变化，被0.001微秒或更长的延迟独立地分开，例如0.01微秒或更长的延迟，例如0.1微秒或更长的延迟，例如1微秒或更长的延迟，例如5微秒或更长的延迟，例如10微秒或更长的延迟，例如15微秒或更长的延迟，例如30微秒或更长的延迟，并且包括60微秒或更长的延迟。例如，每个光源照射之间的时间周期的范围可以为从0.001微秒至60微秒，例如从0.01微秒至50微秒，例如从0.1微秒至35微秒，例如从1微秒至25微秒，并且包括从5微秒至10微秒。在某些实施例中，每个激光器照射之间的时间周期为10微秒。在由两个以上(即，3个或更多个)激光器顺序地照射声光装置的实施例中，每个激光器照射之间的延迟可以是相同的或不同的。

声光装置可以被连续地或以离散间隔照射。在一些情况下，方法包括：用激光器连续地照射声光装置。在其他情况下，用激光器以离散间隔照射声光装置，例如以每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒并且包括每1000毫秒或一些其他间隔照射。

根据激光器，可以以变化的距离照射声光装置，所述变化的距离例如是0.01mm或更大，例如0.05mm或更大，例如0.1mm或更大，例如0.5mm或更大，例如1mm或更大，例如2.5mm或更大，例如5mm或更大，例如10mm或更大，例如15mm或更大，例如25mm或更大，并且包括50mm或更大。此外，角度或照射也可以变化，范围为从10°至90°，例如从15°至85°,例如从20°至80°，例如从25°至75°，并且包括从30°至60°，例如在90°的角度。

在实施例中，方法包括将射频驱动信号施加到声光装置，以生成角度偏转的激光束。可以将两个或更多个射频驱动信号(例如3个或更多个射频驱动信号，例如4个或更多个射频驱动信号，例如5个或更多个射频驱动信号，例如6个或更多个射频驱动信号，例如7个或更多个射频驱动信号，例如8个或更多个射频驱动信号，例如9个或更多个射频驱动信号，例如10个或更多个射频驱动信号，例如15个或更多个射频驱动信号，例如25个或更多个射频驱动信号，例如50个或更多个射频驱动信号，并且包括100个或更多个射频驱动信号)施加到声光装置，以生成具有所需数量的角度偏转激光束的输出激光束。

由射频驱动信号产生的角度偏转的激光束各自具有基于所施加的射频驱动信号的幅度的强度。在一些实施例中，方法包括：施加射频驱动信号，该射频驱动信号具有足以产生具有所需强度的角度偏转的激光束的幅度。在一些情况下，每个施加的射频驱动信号独立地具有从大约0.001V至大约500V的幅度，例如从大约0.005V至大约400V，例如从大约0.01V至大约300V，例如从大约0.05V至大约200V，例如从大约0.1V至大约100V，例如从大约0.5V至大约75V，例如从大约1V至50V，例如从大约2V至40V，例如从3V至大约30V，并且包括从大约5V至大约25V。在一些实施例中，每个施加的射频驱动信号具有从大约0.001MHz至大约500MHz的频率，例如从大约0.005MHz至大约400MHz，例如从大约0.01MHz至大约300MHz，例如从大约0.05MHz至大约200MHz，例如从大约0.1MHz至大约100MHz，例如从大约0.5MHz至大约90MHz，例如从大约1MHz至大约75MHz，例如从大约2MHz至大约70MHz，例如从大约3MHz至大约65MHz，例如从大约4MHz至大约60MHz，并且包括从大约5MHz至大约50MHz。

在这些实施例中，在输出激光束中的角度偏转的激光束在空间上是分离的。根据施加的射频驱动信号和输出激光束的所需照射分布，角度偏转的激光束可以被分开0.001μm或更大，例如分开0.005μm或更大，例如分开0.01μm或更大，例如分开0.05μm或更大，例如分开0.1μm或更大，例如分开0.5μm或更大，例如分开1μm或更大，例如5μm或更大，例如分开10μm或更大，例如分开100μm或更大，例如分开500μm或更大，例如分开1000μm或更大，并且包括分开5000μm或更大。在一些实施例中，角度偏转的激光束沿着输出激光束的水平轴线例如与相邻的角度偏转的激光束重叠。相邻的角度偏转的激光束之间的重叠(例如束斑重叠)可以是0.001μm或更大的重叠，例如0.005μm或更大的重叠，例如0.01μm或更大的重叠，例如0.05μm或更大的重叠，例如0.1μm或更大的重叠，例如0.5μm或更大的重叠，例如1μm或更大的重叠，例如5μm或更大的重叠，例如10μm或更大的重叠，并且包括100μm或更大的重叠。

在某些情况下，用多个频移光束照射流动流，并且通过使用射频标记发射(FIRE)的荧光成像使流动流中的细胞成像以生成频率编码图像，例如在Diebold等人，NaturePhotonics，第7卷(10)；806-810(2013)中描述的以及在美国专利号9,423,353、9,784,661和10,006,852和美国专利公开号2017/0133857和2017/0350803中描述的那些，其公开内容通过引用并入本文中。

在实施例中，方法包括从检测到的光生成流动流中的细胞的图像掩码。可以从检测到的光吸收、检测到的光散射、检测到的光发射或其任何组合生成图像掩码。在一些情况下，图像掩码由从样品(例如从明场光检测器)检测到的光吸收生成。在这些情况下，图像掩码基于来自流动流中的细胞的明场图像数据生成。在其他情况下，图像掩码由从样品检测到的光散射生成，例如从侧面散射检测器、前向散射检测器或侧面散射检测器和前向散射检测器的组合生成。在这些情况下，基于散射光图像数据生成图像掩码。在又一些其他情况下，从来自样品的发射光(例如来自添加到样品的荧光团的光)生成图像掩码。在这些情况下，基于荧光图像数据(即，来自细胞上或细胞中的荧光化合物的成像数据)生成图像掩码。在另一些其他情况下，从检测到的光吸收、检测到的光散射和检测到的光发射的组合生成图像掩码。

可以从检测到的光生成一个或多个图像掩码。在一些实施例中，从每种形式的检测到的光生成单个图像掩码。例如，从检测到的光吸收生成细胞的第一图像掩码；从检测到的光散射生成细胞的第二图像掩码；以及从检测到的光发射生成细胞的第三图像掩码。在其他实施例中，从每种形式的检测到的光生成两个或更多个图像掩码，例如3个或更多个，例如4个或更多个，例如5个或更多个，并且包括10个或更多个图像掩码或其组合。

为了生成图像掩码，根据某些实施例的方法包括生成流动流中的细胞的图像。在一些实施例中，图像是流动流中的细胞的灰度图像。术语“灰度”在其常规意义上在本文中指流动流中的细胞的图像，其由基于每个像素处的光强度的不同灰色阴影组成。在实施例中，从灰度图像确定像素强度阈值，其中像素强度阈值用于将每个像素转换为用于生成细胞的图像掩码的二进制值，如下文更详细地描述的。在一些实施例中，通过最小化灰度图像的类内方差并计算基于最小化的类内方差的像素强度阈值来确定像素强度阈值。在一些实施例中，像素强度阈值通过算法确定，其中检测到的光数据包括两类像素，其遵循双峰直方图(具有前景像素和背景像素)，计算将这两类像素分开使得它们的组合类内方差最小的最佳阈值。在其他实施例中，方法包括：计算将两个类分开使得它们的类内方差最大的最佳阈值。

在生成图像掩码时，将灰度图像中的每个像素与所确定的强度阈值进行比较并转换为二进制像素值。灰度图像中的每个像素可以根据需要以任何顺序与所确定的强度阈值进行比较。在一些实施例中，将灰度图像中沿每个水平行的像素与所确定的强度阈值进行比较。在一些情况下，从灰度图像的左侧到灰度图像的右侧，将每个像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他情况下，从灰度图像的右侧到灰度图像的左侧，将每个像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他实施例中，将灰度图像中沿每个垂直列的像素与所确定的强度阈值进行比较。在一些情况下，从灰度图像的顶部到灰度图像的底部，沿每个垂直列将每个像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他情况下，从灰度图像的底部到灰度图像的顶部，沿每个垂直列将每个像素与所确定的强度阈值进行比较。

根据被成像的细胞的大小和用于从样品收集光的光学器件(下面更详细地描述)，可以将灰度图像中的所有部分像素与强度阈值进行比较。例如，在实施主题方法时，可以将灰度图像中的50％或更多的像素与强度阈值进行比较，例如60％或更多，例如70％或更多，例如80％或更多，例如90％或更多，例如95％或更多，例如97％或更多，并且包括灰度图像中的99％或更多的像素。在某些实施例中，将细胞的灰度图像中的所有(100％)像素与强度阈值进行比较。

如上所述，将灰度图像中的每个像素转换为二进制像素值。根据检测到的光的类型，将二进制像素值1或二进制像素值0分配给每个像素。在一个示例中，方法包括：检测来自流动流的光吸收(例如，明场图像数据)，并且当像素强度小于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当灰度图像的像素强度大于强度阈值时分配二进制像素值0。在另一个示例中，方法包括：检测来自流动流中的细胞的光散射，并且当像素强度大于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当像素强度小于强度阈值时分配二进制像素值0。在又另一个示例中，方法包括：检测来自流动流中的细胞的荧光，并且当像素强度大于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当像素强度小于强度阈值时分配二进制像素值0。

在将二进制像素值分配给灰度图像中的横跨水平行的每个像素的情况下，在一些实施例中，方法进一步包括：确定具有二进制像素值1的横跨水平行的第一个像素，并且确定具有二进制像素值1的水平行中的最后一个像素。在一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值1的从水平行左侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从水平行左侧开始的最后一个像素。在另一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值1的从水平行右侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从水平行右侧开始的最后一个像素。在其他实施例中，方法进一步包括：确定具有二进制像素值0的横跨水平行的第一个像素，并且确定具有二进制像素值0的水平行中的最后一个像素。在一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值0的从水平行左侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从水平行左侧开始的最后一个像素。在另一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值0的从水平行右侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从水平行右侧开始的最后一个像素。

在沿垂直列将二进制像素值分配给灰度图像中的每个像素的情况下，在一些实施例中，方法进一步包括：确定具有二进制像素值1的沿垂直列的第一个像素，并且确定具有二进制像素值1的沿垂直列的最后一个像素。在一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列顶部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列顶部开始的最后一个像素。在另一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列底部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列底部开始的最后一个像素。在其他实施例中，方法进一步包括：确定具有二进制像素值0的沿垂直列的第一个像素，并且确定具有二进制像素值0的垂直列中的最后一个像素。在一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列顶部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列顶部开始的最后一个像素。在另一个示例中，方法包括：确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列底部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列底部开始的最后一个像素。

在一些实施例中，方法进一步包括：从图像掩码计算图像矩。术语“图像距”在其常规意义上在本文中指图像中的像素强度的加权平均(例如，生成的图像掩码)。如下所述，从图像掩码确定的图像矩可以用于计算细胞的像素的总强度、细胞占用的总面积、细胞的质心(即，几何中心)以及细胞在图像掩码中的取向。在一些实施例中，可以根据以下公式从图像掩码计算图像矩：

其中m是沿图像掩码的x轴计算的图像矩；并且n是沿图像掩码的y轴计算的图像矩。

根据某些实施例的方法包括：基于生成的图像掩码确定流动流中的细胞的一个或多个特性。例如，方法可以包括：基于图像掩码确定细胞的大小、细胞的质心或细胞的偏心率。在这些实施例中，方法包括：计算图像掩码的一个或多个图像矩，并且基于图像掩码和计算的图像矩确定细胞的特征。

在一些情况下，可以从图像掩码的图像矩来计算质心。例如，可以根据以下公式从图像掩码的图像矩计算质心：

在其他情况下，可以从图像掩码的图像矩来计算细胞的取向。例如，可以根据以下公式从图像掩码的图像矩计算细胞的取向：

在还有其他情况下，可以从图像掩码的图像矩来计算细胞的偏心率。例如，可以根据以下公式从图像掩码的图像矩计算细胞的偏心率：

在一些实施例中，方法包括：生成流动流中的细胞的掩码图像。通过将来自图像掩码的每个像素值与细胞的图像的像素值相乘来生成掩码图像。细胞的图像可以是从其生成图像掩码的灰度图像，或者可以是细胞的另一个图像，例如来自从流动流中的样品检测到的光(明场、散射或发射)获得的频率编码图像数据。

在一些实施例中，方法进一步包括：从掩码图像计算图像矩。在一些情况下，可以根据以下公式计算来自掩码图像的图像矩：

其中m是沿掩码图像的x轴计算的图像矩；并且n是沿掩码图像的y轴计算的图像矩。

基于掩码图像和计算的图像矩，可以确定细胞的一个或多个特性，例如细胞大小、细胞取向以及细胞的偏心率。图像掩码和掩码图像的比较也可以用于确定光信号在图像掩码的边界内的分布。在一个示例中，可以从掩码图像的图像矩来计算质心。例如，可以根据以下公式从掩码图像的图像矩计算质心：

在另一个示例中，可以从掩码图像的图像矩来计算细胞的取向。例如，可以根据以下公式从掩码图像的图像矩计算细胞的取向：

在又一个示例中，可以从掩码图像的图像矩来计算细胞的偏心率。例如，可以根据以下公式从掩码图像的图像矩计算细胞的偏心率：

在一些实施例中，方法包括：对每个细胞比较两个或更多个图像、图像掩码和掩码图像。在一些情况下，比较细胞的图像和图像掩码。在其他情况下，比较细胞的图像和掩码图像。在还有其他情况下，比较细胞的图像掩码和掩码图像。在其他实施例中，方法包括：生成和比较细胞的两个或更多个不同的图像掩码、细胞的两个或更多个不同的图像或者细胞的两个或更多个不同的掩码图像。

在一些实施例中，计算共定位系数，其是细胞的一个或多个特征的共定位程度的度量。例如，细胞的特征可以是细胞内细胞器(例如，细胞核、线粒体)或细胞内大分子(例如，蛋白质、核酸)。在一些情况下，从细胞的两个或更多个不同的图像掩码来计算共定位系数。在其他情况下，从细胞的两个或更多个不同的图像来计算共定位系数。在又一些其他情况下，从细胞的两个或更多个不同的掩码图像来计算共定位系数。在一些实施例中，从细胞的图像和图像掩码来计算共定位系数。在其他实施例中，从细胞的图像和掩码图像来计算共定位系数。在又一些其他实施例中，从细胞的图像掩码和掩码图像来计算共定位系数。

在某些实施例中，根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

其中x是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的图像像素；y是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的图像像素；是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的平均像素值；以及是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的平均像素值。

在其他实施例中，根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

在还有其他实施例中，根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

图1描绘了根据某些实施例的用于成像和表征流动流中的细胞的流程图。在步骤101，检测来自流动流中的细胞的光(光吸收、散射光或发射)。在步骤102，生成细胞的图像(例如，灰度图像)。在步骤103，基于来自图像的像素确定像素强度阈值。在步骤104，通过将每个像素的强度与所确定的像素强度阈值进行比较，将图像中的每个像素转换为二进制像素值。在步骤105，然后使用二进制像素值生成图像掩码。在步骤106，图像掩码可以用于生成掩码图像。在步骤107，可以使用两个或更多个图像掩码来计算细胞(例如，细胞器)的一个或多个特征的共定位，或者在步骤108，可以使用图像掩码和掩码图像来计算共定位。

如上所述，本公开的方法还包括对样品的细胞进行分选。术语“分选”在其常规意义上在本文中用于指：分离样品的组分(例如，包含细胞的液滴、包含非细胞颗粒的液滴，例如生物大分子)，并且在一些情况下，将分离的组分输送到一个或多个样品收集容器。例如，方法可以包括：对样品的2个或更多个组分进行分选，例如3个或更多个组分，例如4个或更多个组分，例如5个或更多个组分，例如10个或更多个组分，例如15个或更多个组分，并且包括对样品的25个或更多个组分进行分选。在实施例中，方法包括：基于细胞的生成的图像掩码对细胞进行分选。

在对细胞进行分选时，方法包括：例如用计算机进行数据采集、分析和记录，其中多个数据通道记录来自每个检测器(例如，散射检测器、明场光检测器或荧光检测器)的数据，所述检测器用于生成细胞的图像、图像掩码或掩码图像。在这些实施例中，分析包括对颗粒进行分类和计数，使得每个颗粒作为一组数字化参数值出现。主题系统(以下描述)可以被设置为对选定的参数进行触发，以便将感兴趣的颗粒与背景和噪声区分开来。

然后，基于对于整个群收集的数据，通过“设门”可以进一步分析感兴趣的特定亚群。为了选择一个合适的门，数据被标绘以获得可能的最佳亚群分离。此程序可以通过在二维点图上绘制前向光散射(FSC)与侧向(即正交)光散射(SSC)来执行。然后，选择颗粒的亚群(即，门之内的那些细胞)，并且排除不在门之内的颗粒。在需要的情况下，可以通过使用计算机屏幕上的光标在所需亚群周围绘制线来选择门。然后，通过绘制这些颗粒的其他参数(例如荧光)来进一步分析仅在门之内的那些颗粒。在需要的情况下，可以将上述分析配置为产生样品中感兴趣的颗粒的计数。

在一些实施例中，用于对样品的组分进行分选的方法包括：用具有偏转器板的颗粒分选模块对颗粒(例如，生物样品中的细胞)进行分选，例如在2017年3月28日提交的美国专利公开号2017/0299493中所描述的，其公开内容通过引用并入本文中。在某些实施例中，使用具有多个分选决策单元的分选决策模块对样品的细胞进行分选，例如在2019年2月8日提交的美国临时专利申请号62/803,264中描述的那些，其公开内容通过引用并入本文。

用于对样品的颗粒进行分选的系统

如上所述，本公开的方面包括用于对样品的颗粒进行分选的系统。根据某些实施例的系统包括：光源，其被配置成照射流动流中的具有细胞的样品；光检测系统，其具有一个或多个光检测器；以及处理器，其具有存储器，该存储器以可操作的方式耦合到处理器，使得存储器包括存储在其上的指令，该指令当由处理器执行时使处理器生成流动流中的细胞的图像掩码；以及细胞分选组件，其被配置成基于生成的图像掩码对样品中细胞进行分选。在实施例中，主题系统被配置成对样品的组分进行分选，例如对生物样品中的细胞进行分选。如上所述，分选在本文中在其常规意义上是指：分离样品的组分(例如，细胞、非细胞颗粒，例如生物大分子)，并且在一些情况下，将分离的组分输送到一个或多个样品收集容器。例如，主题系统可以被配置成对样品进行分选，所述样品具有2个或更多个组分，例如3个或更多个组分，例如4个或更多个组分，例如5个或更多个组分，例如10个或更多个组分，例如15个或更多个组分，并且包括对具有25个或更多个组分的样品进行分选。一个或多个样品组分(例如2个或更多个样品组分，例如3个或更多个样品组分，例如4个或更多个样品组分，例如5个或更多个样品组分，例如10个或更多个样品组分)可以从样品分离并输送到样品收集容器，并且包括：15个或更多个样品组分可以从样品分离，并输送到样品收集容器。

感兴趣的系统包括光源，所述光源被配置成照射流动流中的具有细胞的样品。在实施例中，光源可以是任何合适的宽带或窄带光源。根据样品中的组分(例如，细胞、小液珠、非细胞颗粒等)，光源可以被配置成发射不同波长的光，其范围为从200nm至1500nm，例如从250nm至1250nm，例如从300nm至1000nm，例如从350nm至900nm，并且包括从400nm至800nm。例如，光源可以包括宽带光源，该宽带光源发射波长为从200nm至900nm的光。在其他情况下，光源包括发射波长范围为从200nm至900nm的窄带光源。例如，光源可以是窄带LED(1nm–25nm)，其发射波长范围在200nm至900nm之间的光。

在一些实施例中，光源是激光器。感兴趣的激光器可以包括脉冲激光器或连续波激光器。例如，激光器可以是气体激光器，例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO₂激光器、CO激光器、氩氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合；染料激光器，例如芪、香豆素或罗丹明激光器；金属蒸气激光器，例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合；固态激光器，例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO₄激光器、Nd:YCa₄O(BO₃)₃激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Y₂O₃激光器或铈掺杂激光器及其组合；半导体二极管激光器、光泵浦半导体激光器(OPSL)或上述任何激光器的倍频或三倍频实施方式。

在其他实施例中，光源是非激光光源，例如灯，包括但不限于卤素灯、氘弧灯、氙弧灯、发光二极管，例如具有连续光谱的宽带LED、超辐射发光二极管、半导体发光二极管、宽光谱LED白光源，多LED集成。在一些情况下，非激光光源是稳定的光纤耦合宽带光源、白光源、以及其他光源或其任何组合。

在某些实施例中，光源是光束发生器，其被配置成生成两个或更多个频移光束。在一些实例中，光束发生器包括激光器、射频发生器，所述射频发生器被配置成将射频驱动信号施加到声光装置，以生成两个或更多个角度偏转的激光束。在这些实施例中，激光器可以是脉冲激光器或连续波激光器。例如，感兴趣的光束发生器中的激光器可以是气体激光器，例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO₂激光器、CO激光器、氩氟(ArF)准分子激光器、氪氟(KrF)准分子激光器、氙氯(XeCl)准分子激光器或氙氟(XeF)准分子激光器或其组合；染料激光器，例如芪、香豆素或罗丹明激光器；金属蒸气激光器，例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合；固态激光器，例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO₄激光器、Nd:YCa₄O(BO₃)₃激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Y₂O₃激光器或铈掺杂激光器及其组合。

声光装置可以是任何方便的声光方案，其被配置成使用所施加的声波来频移激光。在某些实施例中，声光装置是声光偏转器。主题系统中的声光装置被配置成从来自激光器的光和所施加的射频驱动信号生成角度偏转的激光束。可以用任何合适的射频驱动信号源(例如直接数字合成器(DDS)、任意波形发生器(AWG)或电脉冲发生器)将射频驱动信号施加到声光装置。

在实施例中，控制器被配置成将射频驱动信号施加到声光装置，以在输出激光束中生成所需数量的角度偏转激光束，例如被配置成施加3个或更多个射频驱动信号，例如4个或更多个射频驱动信号，例如5个或更多个射频驱动信号，例如6个或更多个射频驱动信号，例如7个或更多个射频驱动信号，例如8个或更多个射频驱动信号，例如9个或更多个射频驱动信号，例如10个或更多个射频驱动信号，例如15个或更多个射频驱动信号，例如25个或更多个射频驱动信号，例如50个或更多个射频驱动信号，并且包括被配置成施加100个或更多个射频驱动信号。

在一些情况下，为了在输出激光束中产生角度偏转的激光束的强度分布，控制器被配置成施加射频驱动信号，所述射频驱动信号具有从大约0.001V至大约500V变化的幅度，例如从大约0.005V至大约400V，例如从大约0.01V至大约300V，例如从大约0.05V至大约200V，例如从大约0.1V至大约100V，例如从大约0.5V至大约75V，例如从大约1V至50V，例如从大约2V至40V，例如从3V至大约30V，并且包括从大约5V至大约25V。在一些实施例中，每个施加的射频驱动信号具有从大约0.001MHz至大约500MHz的频率，例如从大约0.005MHz至大约400MHz，例如从大约0.01MHz至大约300MHz，例如从大约0.05MHz至大约200MHz，例如从大约0.1MHz至大约100MHz，例如从大约0.5MHz至大约90MHz，例如从大约1MHz至大约75MHz，例如从大约2MHz至大约70MHz，例如从大约3MHz至大约65MHz，例如从大约4MHz至大约60MHz，并且包括从大约5MHz至大约50MHz的频率。

在某些实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有存储器，该存储器以可操作的方式耦合到处理器，使得存储器包括存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器产生输出激光束，该输出激光束具有所需强度分布的角度偏转的激光束。例如，存储器可以包括用于产生具有相同强度的两个或更多个角度偏转的激光束的指令，例如3个或更多个，例如4个或更多个，例如5个或更多个，例如10个或更多个，例如25个或更多个，例如50个或更多个，并且包括：存储器可以包括用于产生具有相同强度的100个或更多个角度偏转激光束的指令。在其他实施例中，存储器可以包括产生具有不同强度的两个或更多个角度偏转的激光束的指令，例如3个或更多个，例如4个或更多个，例如5个或更多个，例如10个或更多个，例如25个或更多个，例如50个或更多个，并且包括：存储器可以包括产生具有不同强度的100个或更多个角度偏转的激光束的指令。

在某些实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有存储器，该存储器以可操作的方式耦合到处理器，使得该存储器包括存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器产生输出激光束，该输出激光束沿水平轴线从输出激光束的边缘到中心具有增加强度。在这些情况下，位于输出光束中心处的角度偏转的激光束的强度可以在沿水平轴线的输出激光束的边缘处的角度偏转的激光束的强度的从0.1％至大约99％的范围内变化，例如从0.5％至大约95％，例如从1％至大约90％，例如从大约2％至大约85％，例如从大约3％至大约80％，例如从大约4％至大约75％，例如从大约5％至大约70％，例如从大约6％至大约65％，例如从大约7％至大约60％，例如从大约8％至大约55％，并且包括在沿水平轴线的输出激光束的边缘处的角度偏转的激光束的强度的从大约10％至大约55％的范围内变化。在其他实施例中，控制器具有处理器，存储器以可操作的方式耦合到处理器，使得存储器包括存储在其上的指令，当由处理器执行指令时，使处理器产生沿水平轴线从输出激光束的边缘到中心具有增加强度的输出激光束。在这些情况下，位于输出光束边缘处的角度偏转激光束的强度可以在沿水平轴线的输出激光束中心处的角度偏转激光束的强度的从0.1％至大约99％的范围内变化，例如从0.5％至大约95％，例如从1％至大约90％，例如从大约2％至大约85％，例如从大约3％至大约80％，例如从大约4％至大约75％，例如从大约5％至大约70％，例如从大约6％至大约65％，例如从大约7％至大约60％，例如从大约8％至大约55％，并且包括在沿水平轴线的输出激光束中心处的角度偏转激光束的强度的从大约10％至大约55％的范围内变化。在又一些其他实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有存储器，该存储器以可操作的方式耦合到处理器，使得存储器包括存储在其上的指令，该指令在由处理器执行时使处理器产生输出激光束，该输出激光束具有沿水平轴线的高斯分布的强度分布。在还有其他实施例中，控制器具有处理器，该处理器具有存储器，该存储器以可操作的方式耦合到处理器，使得存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器产生输出激光束，该输出激光束具有沿水平轴线的顶帽强度分布。

在实施例中，感兴趣的光束发生器可以被配置成在输出激光束中产生在空间上分离的角度偏转的激光束。根据施加的射频驱动信号和输出激光束的所需照射分布，角度偏转的激光束可以被分开0.001μm或更大，例如分开0.005μm或更大，例如分开0.01μm或更大，例如分开0.05μm或更大，例如分开0.1μm或更大，例如分开0.5μm或更大，例如分开1μm或更大，例如5μm或更大，例如分开10μm或更大，例如分开100μm或更大，例如分开500μm或更大，例如分开1000μm或更大，并且包括分开5000μm或更大。在一些实施例中，系统被配置成在输出激光束中产生角度偏转的激光束，该角度偏转的激光束例如沿输出激光束的水平轴线与相邻的角度偏转激光束重叠。相邻的角度偏转的激光束之间的重叠(例如束斑重叠)可以是0.001μm或更大的重叠，例如0.005μm或更大的重叠，例如0.01μm或更大的重叠，例如0.05μm或更大的重叠，例如0.1μm或更大的重叠，例如0.5μm或更大的重叠，例如1μm或更大的重叠，例如5μm或更大的重叠，例如10μm或更大的重叠，并且包括100μm或更大的重叠。

在某些情况下，被配置成生成两个或更多个频移光束的光束发生器包括激光激发模块，如在美国专利号9,423,353、9,784,661和10,006,852以及美国专利公开号2017/0133857和2017/0350803中所述的，所述专利的公开内容通过引用并入本文中。

在实施例中，系统包括光检测系统，该光检测系统具有一个或多个用于检测和测量来自样品的光的光检测器。感兴趣的光检测器可以被配置成测量来自样品的光吸收(例如，对于明场光数据)、光散射(例如，前向或侧向散射光数据)、光发射(例如，荧光光数据)或其组合。感兴趣的光检测器可以包括但不限于光学传感器，例如有源像素传感器(APS)、雪崩式光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(CCD)、增强电荷耦合器件(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热释电检测器、光阻器、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合，以及其他光电检测器。在某些实施例中，用电荷耦合器件(CCD)、半导体电荷耦合器件(CCD)、有源像素传感器(APS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器来测量来自样品的光。

在一些实施例中，感兴趣的光检测系统包括多个光检测器。在一些情况下，光检测系统包括多个固态检测器，例如光电二极管。在某些情况下，光检测系统包括光检测器阵列，例如光电二极管阵列。在这些实施例中，光检测器阵列可以包括4个或更多个光检测器，例如10个或更多个光检测器，例如25个或更多个光检测器，例如50个或更多个光检测器，例如100个或更多个光检测器，例如250个或更多个光检测器，例如500个或更多个光检测器，例如750个或更多个光检测器，并且包括1000个或更多个光检测器。例如，检测器可以是具有4个或更多个光电二极管的光电二极管阵列，例如10个或更多个光电二极管，例如25个或更多个光电二极管，例如50个或更多个光电二极管，例如100个或更多个光电二极管，例如250个或更多个光电二极管，例如500个或更多个光电二极管，例如750个或更多个光电二极管，并且包括1000个或更多个光电二极管。

光检测器可以根据需要以任何几何配置布置，其中感兴趣的布置包括但不限于正方形配置、矩形配置、梯形配置、三角形配置、六角形配置、七角形配置、八角形配置、非角形配置，十角构型、十二角形配置、圆形配置、椭圆形配置以及不规则图案配置。光检测器阵列中的光检测器可以相对于另一个(如在X-Z平面中所参考的)以范围从10°至180°的角度定向，例如从15°至170°，例如从20°至160°，例如从25°至150°，例如从30°至120°，并且包括从45°至90°。光检测器阵列可以是任何合适的形状，并且可以是直线形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等，曲线形状，例如圆形、椭圆形，以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物形底部。在某些实施例中，光检测器阵列具有矩形有源表面。

阵列中的每个光检测器(例如光电二极管)可以具有有源表面，其宽度范围为从5μm至250μm，例如从10μm至225μm，例如从15μm至200μm，例如从20μm至175μm，例如从25μm至150μm，例如从30μm至125μm，并且包括从50μm至100μm，而其长度范围为从5μm至250μm，例如从10μm至225μm，例如从15μm至200μm，例如从20μm至175μm，例如从25μm至150μm，例如从30μm至125μm，并且包括从50μm至100μm，其中，阵列中的每个光检测器(例如光电二极管)的表面面积范围为从25μm²至10000μm²，例如从50μm²至9000μm²，例如从75μm²至8000μm²，例如从100μm²至7000μm²，例如从150μm²至6000μm²，并且包括从200μm²至5000μm²。

光检测器阵列的尺寸可以根据光的量和强度、光检测器的数量和期望的灵敏度而变化，并且可以具有长度，其范围为从0.01mm至100mm，例如从0.05mm至90mm，例如从0.1mm至80mm，例如从0.5mm至70mm，例如从1mm至60mm，例如从2mm至50mm，例如从3mm至40mm，例如从4mm至30mm，并且包括从5mm至25mm。光检测器阵列的宽度也可以变化，其范围为从0.01mm至100mm，例如从0.05mm至90mm，例如从0.1mm至80mm，例如从0.5mm至70mm，例如从1mm至60mm，例如从2mm至50mm，例如从3mm至40mm，例如从4mm至30mm，并且包括从5mm至25mm。这样，光检测器阵列的有源表面的范围可以为从0.1mm²至10000mm²，例如从0.5mm²至5000mm²，例如从1mm²至1000mm²，例如从5mm²至500mm²，并且包括从10mm²至100mm²。

感兴趣的光检测器被配置成测量以一个或多个波长收集的光，例如以2个或更多个波长，例如以5个或更多个不同波长，例如以10个或更多个不同波长，例如以25个或更多个不同波长，例如以50个或更多个不同波长，例如以100个或更多个不同波长，例如以200个或更多个不同波长，例如以300个或更多个不同波长，并且包括测量以400个或更多个不同波长由流动流中的样品发射的光。

在一些实施例中，光检测器被配置成测量在波长范围(例如，200nm–1000nm)上收集的光。在某些实施例中，感兴趣的光检测器被配置成收集波长范围上的光的光谱。例如，系统可以包括：一个或多个检测器，其被配置成收集在200nm-1000nm的一个或多个波长范围上的光的光谱。在又一些其他实施例中，感兴趣的检测器被配置成以测量一个或多个特定波长的来自流动流中的样品的光。例如，系统可以包括：一个或多个检测器，其被配置成测量以450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm以及其任何组合中的一个或多个的光。

光检测系统被配置成连续地或以离散间隔测量光。在一些情况下，感兴趣的光检测器被配置成连续地对收集的光进行测量。在其他情况下，光检测系统被配置成以离散间隔进行测量，例如以每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒并且包括每1000毫秒或一些其他间隔测量光。

在实施例中，系统被配置成分析来自被照射的样品的光，并实时生成流动流中细胞的图像掩码，使得能够基于生成的图像掩码对来自样品的细胞进行分选。感兴趣的系统可以包括计算机控制系统，其中所述系统进一步包括：一个或多个计算机，其用于实现本文所述方法的系统的完全自动化或部分自动化。在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中，计算机程序在加载到计算机上时包括指令，该指令用于用光源照射流动流中具有样品的流体细胞，并且用具有多个光检测器的光检测系统检测来自流体细胞的光，生成流动流中的细胞的图像掩码；以及基于生成的图像掩码对样品中的细胞进行分选。

在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中计算机程序在加载到计算机上时进一步包括指令，该指令用于从检测到的光生成流动流中的细胞的图像。可以从检测到的光吸收、检测到的光散射、检测到的光发射或其任何组合生成图像。在某些实施例中，流动流中细胞的图像是灰度图像。在一些情况下，灰度图像由主题系统根据从样品检测到的光吸收(例如从明场光检测器)生成。在这些情况下，灰度图像基于来自流动流中的细胞的明场图像数据生成。在其他情况下，灰度图像通过主题系统由从样品检测到的光散射生成，例如从侧面散射检测器、前向散射检测器或侧面散射检测器和前向散射检测器的组合生成。在这些情况下，基于散射的光图像数据生成灰度图像。在又一些其他情况下，主题系统从来自样品的发射光(例如来自添加到样品的荧光团的光)生成灰度图像。在这些情况下，基于荧光图像数据(即，来自细胞上或细胞中的荧光化合物的成像数据)生成灰度图像。在还有一些其他情况下，主题系统从检测到的光吸收、检测到的光散射和检测到的光发射的组合生成灰度图像。

在实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中计算机程序在加载到计算机上时进一步包括指令，该指令用于从灰度图像确定像素强度阈值。在一些实施例中，计算机程序包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器通过最小化灰度图像的类内方差并计算基于最小化的类内方差(或在类内方差最大的情况下)的像素强度阈值而从灰度图像确定像素强度阈值。

系统包括具有指令的存储器，该指令用于将灰度图像中的每个像素与所确定的强度阈值进行比较，并将每个像素转换为二进制像素值。在一些实施例中，存储器包括指令，该指令用于将灰度图像中沿每个水平行的像素与所确定的强度阈值进行比较。在一些情况下，存储器包括指令，该指令用于从灰度图像的左侧到灰度图像的右侧将像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他情况下，存储器包括指令，该指令用于从灰度图像的右侧到灰度图像的左侧将像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他实施例中，存储器包括指令，该指令用于将灰度图像中沿每个垂直列的像素与所确定的强度阈值进行比较。在一些情况下，存储器包括指令，该指令用于：从灰度图像的顶部到灰度图像的底部，沿每个垂直列将像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他情况下，存储器包括指令，该指令用于：从灰度图像的底部到灰度图像的顶部，沿每个垂直列将像素与所确定的强度阈值进行比较。

根据检测到的光的类型，将二进制像素值1或二进制像素值0分配给每个像素。在一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于检测来自流动流的光吸收(例如，明场图像数据)，并且当像素强度小于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当灰度图像的像素强度大于强度阈值时分配二进制像素值0。在另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于检测来自流动流中的细胞的光散射，并且当像素强度大于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当像素强度小于强度阈值时分配二进制像素值0。在又另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于检测来自流动流中的细胞的荧光，并且当像素强度大于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当像素强度小于强度阈值时分配二进制像素值0。

在由主题系统将二进制像素值分配给灰度图像中的横跨水平行的每个像素的情况下，在一些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于进一步确定具有二进制像素值1的横跨水平行的第一个像素，并且确定具有二进制像素值1的水平行中的最后一个像素。在一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值1的从水平行左侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从水平行左侧开始的最后一个像素。在另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值1的从水平行右侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从水平行右侧开始的最后一个像素。在其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于进一步确定具有二进制像素值0的横跨水平行的第一个像素，并且确定具有二进制像素值0的水平行中的最后一个像素。在一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值0的从水平行左侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从水平行左侧开始的最后一个像素。在另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值0的从水平行右侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从水平行右侧开始的最后一个像素。

在沿垂直列将二进制像素值分配给灰度图像中的每个像素的情况下，在一些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于进一步确定具有二进制像素值1的沿垂直列的第一个像素，并且确定具有二进制像素值1的沿垂直列的最后一个像素。在一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列顶部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列顶部开始的最后一个像素。在另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列底部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列底部开始的最后一个像素。在其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于进一步确定具有二进制像素值0的沿垂直列的第一个像素，并且确定具有二进制像素值0的垂直列中的最后一个像素。在一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列顶部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列顶部开始的最后一个像素。在另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列底部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列底部开始的最后一个像素。

在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中计算机程序在加载到计算机上时进一步包括指令，该指令用于从图像掩码计算图像矩。在一些情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式从图像掩码计算图像矩：

其中m是沿图像掩码的x轴计算的图像矩；并且n是沿图像掩码的y轴计算的图像矩。

在某些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于基于生成的图像掩码确定流动流中的细胞的一个或多个特性。例如，系统可以包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于基于图像掩码确定细胞的大小、细胞的质心或细胞的偏心率。在这些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于计算图像掩码的一个或多个图像矩，并且用于基于图像掩码和计算的图像矩确定细胞的特征。

在一些情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从图像掩码的图像矩计算质心。例如，可以根据以下公式由主题系统从图像掩码的图像矩计算质心：

在其他情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从图像掩码的图像矩计算细胞的取向。例如，可以根据以下公式由主题系统从图像掩码的图像矩计算细胞的取向：

在还有其他情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从图像掩码的图像矩计算细胞的偏心率。例如，可以根据以下公式由主题系统从图像掩码的图像矩计算细胞的偏心率：

在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中计算机程序在加载到计算机上时进一步包括指令，该指令用于生成流动流中的细胞的掩码图像。在这些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于将来自图像掩码的每个像素值与细胞图像的像素值相乘以生成掩码图像。由系统使用以生成掩码图像的细胞图像可以是从其生成图像掩码的灰度图像，或者可以是细胞的另一个图像，例如来自从流动流中的样品检测到的光(明场、散射或发射)获得的频率编码图像数据。

在一些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从掩码图像计算图像矩。在一些情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式从掩码图像计算图像矩：

其中m是沿掩码图像的x轴计算的图像矩；并且n是沿掩码图像的y轴计算的图像矩。

基于掩码图像和计算的图像矩，主题系统可以被配置成确定细胞的一个或多个特性，例如细胞大小、细胞取向以及细胞的偏心率。主题系统还可以被配置成比较图像掩码和掩码图像，以确定光信号在图像掩码的边界内的分布。在一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式从掩码图像的图像矩计算质心。

在另一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式从掩码图像的图像矩计算细胞的取向：

在又一个示例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式从掩码图像的图像矩计算细胞的偏心率：

在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中计算机程序在加载到计算机上时进一步包括指令，该指令用于对于每个细胞，比较两个或更多个图像、图像掩码和掩码图像。在一些情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于比较细胞的图像和图像掩码。在其他情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于比较细胞的图像和掩码图像。在还有一些其他情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于比较细胞的图像掩码和掩码图像。在其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于生成和比较细胞的两个或更多个不同的图像掩码、细胞的两个或更多个不同的图像或者细胞的两个或更多个不同的掩码图像。

在某些实施例中，系统被配置成计算生成的图像、图像掩码或掩码图像中的细胞的一个或多个特征的共定位系数。在一些情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从细胞的两个或更多个不同的图像掩码计算共定位系数。在其他情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从细胞的两个或更多个不同的图像计算共定位系数。在又一些其他情况下，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从细胞的两个或更多个不同的掩码图像计算共定位系数。在一些实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从细胞的图像和图像掩码计算共定位系数。在其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从细胞的图像和掩码图像计算共定位系数。在其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于从细胞的图像掩码和掩码图像计算共定位系数。

在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，计算机程序存储在计算机可读存储介质上，其中计算机程序在加载到计算机上时进一步包括指令，该指令用于根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

其中x是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的图像像素；y是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的图像像素；是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的平均像素值；以及是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的平均像素值。

在其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

在还有其他实施例中，系统包括计算机程序，所述计算机程序包括指令，该指令用于根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

根据一些实施例的分选系统可以包括显示器和操作员输入设备。例如，操作员输入设备可以是键盘、鼠标等。处理模块包括处理器，所述处理器能够访问存储器，所述存储器具有存储在其上的指令，该指令用于执行主题方法的步骤。处理模块可以包括操作系统、图形用户界面(GUI)控制器、系统存储器、存储器储存设备和输入输出控制器、高速缓冲存储器、数据备份单元和许多其他设备。处理器可以是市售处理器，也可以是已经可用或将要可用的其他处理器中的一种。处理器执行操作系统和操作系统以已知的方式与固件和硬件的接口，并帮助处理器协调和执行各种计算机程序的功能，这些程序可以用各种编程语言编写，例如java、Perl、C++、本领域已知的其他高级或低级语言及其组合。操作系统通常与处理器协作，协调并执行计算机的其他组件的功能。操作系统还提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、内存管理、以及通信控制和相关服务，所有这些都符合已知技术。处理器可以是任何合适的模拟或数字系统。在一些实施例中，处理器包括提供反馈控制(例如负反馈控制)的模拟电子器件。

系统存储器可以是各种已知的或未来的存储器储存设备中的任何一种。示例包括任何常用的随机存取存储器(RAM)、诸如驻留硬盘或磁带的磁性介质、诸如读写光盘的光学介质、闪存设备或其它存储器储存设备。存储器储存设备可以是各种已知的或未来的设备中的任何一种，包括光盘驱动器、磁带驱动器、可移动硬盘驱动器或软盘驱动器。这种类型的存储器储存设备通常分别从程序存储介质((未示出)，例如光盘、磁带、可移动硬盘或软盘)读取和/或写入。这些程序存储介质中的任何一种或其他正在使用或以后可能开发的介质都可以被认为是计算机程序产品。如将理解的，这些程序存储介质通常存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序(也称为计算机控制逻辑)通常存储在系统存储器和/或与存储器储存设备一起使用的程序储存设备中。

在一些实施例中，描述了一种计算机程序产品，其包括具有存储在其中的控制逻辑(计算机软件程序，包括程序代码)的计算机可用介质。控制逻辑在由计算机的处理器执行时使处理器执行本文所述的功能。在其他实施例中，一些功能主要在使用例如硬件状态机的硬件中实现。对相关领域的技术人员来说，实现硬件状态机以执行本文所描述的功能将是显而易见的。

存储器可以是处理器能够在其中存储和检索数据的任何合适的设备，例如磁性、光学或固态储存设备(包括磁盘或光盘、磁带或RAM或者任何其他合适的设备(无论是固定的还是便携式的))。处理器可以包括从携带必要程序代码的计算机可读介质适当编程的通用数字微处理器。可以通过通信信道将编程远程地提供给处理器，或者可以使用与存储器连接的那些设备中的任何设备将编程预先保存在计算机程序产品中，例如存储器或一些其他便携式或固定的计算机可读存储介质。例如，磁盘或光盘可以携带该编程，并且可以由磁盘写入器/读取器读取。本发明的系统还包括例如以计算机程序产品的形式的编程、用于实施上述方法的算法。根据本发明的编程可以记录在计算机可读介质上，例如，可以由计算机直接读取和访问的任何介质。这种介质包括但不限于：磁存储介质，例如软盘、硬盘存储介质和磁带；光学存储介质，例如CD-ROM；电存储介质，例如RAM和ROM；便携式闪存驱动器；以及这些类别的混合介质，例如磁/光存储介质。

处理器还可以访问通信信道以与在远程位置处的用户通信。远程位置意味着用户不直接与系统接触，并且从外部设备将输入信息中继到输入管理器，该外部设备例如是连接到广域网(“WAN”)、电话网络、卫星网络或任何其他合适的通信信道的计算机，包括移动电话(即，智能手机)，。

在一些实施例中，根据本公开的系统可以被配置成包括通信接口。在一些实施例中，通信接口包括用于与网络和/或另一设备通信的接收器和/或发射器。通信接口可以被配置成有线或无线通信，包括但不限于射频(RF)通信(例如，射频识别(RFID))、Zigbee通信协议、WiFi、红外、无线通用串行总线(USB)、超宽带(UWB)、通信协议以及蜂窝通信，例如码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)。

在一个实施例中，通信接口被配置成包括一个或多个通信端口(例如，物理端口)或者(诸如USB端口、RS-232端口或任何其他合适的电连接端口)的接口，以允许主题系统与诸如计算机终端(例如，在医生办公室或医院环境中)的其他外部设备之间的数据通信，所述外部设备配置成用于类似的补充数据通信。

在一个实施例中，通信接口被配置成用于红外通信、通信或任何其他合适的无线通信协议，以使得主题系统能够与其他设备进行通信，其他设备是诸如计算机终端和/或网络、通信启用的移动电话、个人数字助理或者用户可以结合使用的任何其他通信设备。

在一个实施例中，通信接口被配置成通过手机网络、短消息服务(SMS)、到连接到因特网的局域网(LAN)上的个人计算机(PC)的无线连接、或者以WiFi热点连接到因特网的WiFi连接，提供用于利用因特网协议(IP)进行数据传输的连接。

在一个实施例中，主题系统被配置成：经由通信接口(例如，使用诸如802.11或协议或IrDA红外协议的公共标准)与服务器设备无线通信。服务器设备可以是另一便携式设备，例如智能电话、个人数字助理(PDA)或笔记本电脑；或者更大的设备，例如台式计算机、家电设备等。在一些实施例中，服务器设备具有：显示器，例如液晶显示器(LCD)；以及输入设备，例如按钮、键盘、鼠标或触摸屏。

在一些实施例中，通信接口被配置成使用上述通信协议和/或机制中的一个或多个使存储在主题系统中(例如，在可选数据存储单元中)的数据与网络或服务器设备自动地或半自动地通信。

输出控制器可以包括：用于各种已知显示设备中的任何一种的控制器，其用于将信息呈现给用户(无论是人还是机器，无论是本地的还是远程的)。如果其中一个显示设备提供视觉信息，则该信息通常可以被逻辑地和/或物理地组织为图片元素的阵列。图形用户界面(GUI)控制器可以包括：各种已知的或未来的软件程序中的任何一种，其用于在系统与用户之间提供图形输入和输出接口，并用于处理用户输入。计算机的功能元件可以经由系统总线相互通信。在替代实施例中，这些通信中的一些可以使用网络或其他类型的远程通信来完成。根据已知技术，输出管理器还可以例如通过因特网、电话或卫星网络向远程位置处的用户提供由处理模块生成的信息。输出管理器对数据的呈现可以根据各种已知技术来实现。例如，数据可以包括SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件，或其他形式的数据。数据可以包括因特网URL地址，以便用户可以从远程源检索额外的SQL、HTML、XML或其他文档或数据。主题系统中存在的一个或多个平台可以是任何类型的已知计算机平台或未来要开发的类型，尽管它们通常将是通常称为服务器的一类计算机。但是，它们也可以是主机计算机、工作站或其他计算机类型。它们可以经由任何已知或未来类型的电缆或其他通信系统(包括无线系统，无论是联网的还是其他的)进行连接。它们可以位于同一地点，也可以在物理上分开。根据所选择的计算机平台的类型和/或品牌，可以在任何计算机平台上采用各种操作系统。合适的操作系统包括Windows 10、WindowsWindows XP、Windows 7、Windows 8、iOS、Sun Solaris、Linux、OS/400、Compaq Tru64 Unix、SGI IRIX、SiemensReliant Unix、Ubuntu、Zorin OS以及其他操作系统。

在某些实施例中，主题系统包括：一个或多个光学调节组件，其用于调整光，例如照射到样品上的光(例如，来自激光器)或从样品收集的光(例如，散射的荧光)。例如，光学调节可以增加光的尺寸、光的焦点或准直光。在一些情况下，光学调节是放大方案，以便增加光(例如，束斑)的尺寸，例如将尺寸增加5％或更多，例如10％或更多，例如25％或更多，例如50％或更多，并且包括将尺寸增加75％或更多。在其他实施例中，光学调节包括聚焦光，以将光尺寸减小例如5％或更大，例如10％或更大，例如25％或更大，例如50％或更大，并且包括将束斑的尺寸减小75％或更大。在某些实施例中，光学调节包括光的准直。术语“准直”在其常规意义上是指通过光学方式调节光传播的共线性或减少光自公共传播轴的发散。在一些情况下，准直包括缩小光束的空间横截面(例如，减小激光器的光束分布)。

在一些实施例中，光学调节组件是聚焦透镜，其具有从0.1至0.95的放大率，例如从0.2至0.9的放大率，例如从0.3至0.85的放大率，例如从0.35至0.8的放大率，例如从0.5至0.75的放大率，并且包括从0.55至0.7的放大率，例如0.6的放大率。例如，在某些情况下，聚焦透镜是具有大约0.6的放大率的双消色差去放大透镜。聚焦透镜的焦距可以变化，其范围为从5mm至20mm，例如从6mm至19mm，例如从7mm至18mm，例如从8mm至17mm，例如从9mm至16，并且包括范围从10mm至15mm的焦距。在某些实施例中，聚焦透镜具有大约13mm的焦距。

在其他实施例中，光学调节组件是准直器。准直器可以是任何方便的准直方案，例如一个或多个反射镜或曲面透镜或其组合。例如，准直器在某些情况下是单个准直透镜。在其他情况下，准直器是准直透镜。在其他情况下，准直器包括两个透镜。在其他情况下，准直器包括反射镜和透镜。在准直器包括一个或多个透镜的情况下，准直透镜的焦距可以变化，其范围为从5mm至40mm，例如从6mm至37.5mm，例如从7mm至35mm，例如从8mm至32.5mm，例如从9mm至30mm，例如从10mm至27.5mm，例如从12.5mm至25mm，并且包括范围从15mm至20mm的焦距。

在一些实施例中，主题系统包括具有喷嘴孔口的流动池喷嘴，所述喷嘴孔口被配置成使流动流流过所述流动池喷嘴。主题流动池喷嘴具有孔口，所述孔口将流体样品传播到样品询问区域，其中在一些实施例中，流动池喷嘴包括：近端圆柱形部分，其限定纵向轴线；和远端截头圆锥形部分，其终止于具有横向于纵向轴线的喷嘴孔口的平面。近端圆柱形部分的长度(如沿纵向轴线测量的)可以变化，其范围为从1mm至15mm，例如从1.5mm至12.5mm，例如从2mm至10mm，例如从3mm至9mm，并且包括从4mm至8mm。远端截头圆锥形部分的长度(如沿纵向轴线测量的)也可以变化，其范围为从1mm至10mm，例如从2mm至9mm，例如从3mm至8mm，并且包括从4mm至7mm。在一些实施例中，流动池喷嘴腔室的直径可以变化，其范围为从1mm至10mm，例如从2mm至9mm，例如从3mm至8mm，并且包括从4mm至7mm。

在某些情况下，喷嘴腔室不包括圆柱形部分，并且整个流动池喷嘴腔室的形状是截头圆锥形的。在这些实施例中，截头圆锥形喷嘴腔室的长度(如沿横向于喷嘴孔口的纵向轴线测量的)的范围可以为从1mm至15mm，例如从1.5mm至12.5mm，例如从2mm至10mm，例如从3mm至9mm，并且包括从4mm至8mm。截头圆锥形喷嘴腔室的近端部分的直径的范围可以为从1mm至10mm，例如从2mm至9mm，例如从3mm至8mm，并且包括从4mm至7mm。

在实施例中，样品流动流从流动池喷嘴的远端处的孔口发出。根据流动流的期望特性，流动池喷嘴孔口可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六角形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物线形底部。在某些实施例中，感兴趣的流动池喷嘴具有圆形孔口。在一些实施例中，喷嘴孔口的尺寸可以变化，其范围为从1μm至20000μm，例如从2μm至17500μm，例如从5μm至15000μm，例如从10μm至12500μm，例如从15μm至10000μm，例如从25μm至7500μm，例如从50μm至5000μm，例如从75μm至1000μm，例如从100μm至750μm，并且包括从150μm至500μm。在某些实施例中，喷嘴孔口是100μm。

在一些实施例中，流动池喷嘴包括配置成向流动池喷嘴提供样品的样品注入口。在实施例中，样品注入系统被配置成向流动池喷嘴腔室提供合适的样品流。根据流动流的期望特性，通过样品注入口输送到流动池喷嘴腔室的样品速率可以是1μL/秒或更大，例如2μL/秒或更大，例如3μL/秒或更大，例如5μL/秒或更大，例如10μL/秒或更大，例如15μL/秒或更大，例如25μL/秒或更大，例如50μL/秒或更大，例如100μL/秒或更大，例如150μL/秒或更大，例如200μL/秒或更大，例如250μL/秒或更大，例如300μL/秒或更大，例如350μL/秒或更大，例如400μL/秒或更大，例如450μL/秒或更大，并且包括500μL/秒或更大。例如，样品流率的范围可以为从1μL/秒至大约500μL/秒，例如从2μL/秒至大约450μL/秒，例如从3μL/秒至大约400μL/秒，例如从4μL/秒至大约350μL/秒，例如从5μL/秒至大约300μL/秒，例如从6μL/秒至大约250μL/秒，例如从7μL/秒至大约200μL/秒，例如从8μL/秒至大约150μL/秒，例如从9μL/秒至大约125μL/秒，并且包括从10μL/秒至大约100μL/秒。

样品注入口可以是定位于喷嘴腔室的壁中的孔口，或者可以是定位于喷嘴腔室的近端处的导管。在样品注入口是定位于喷嘴腔室的壁中的孔口的情况下，样品注入口孔口可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形等；以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物线底部。在某些实施例中，样品注入口具有圆形孔口。在某些情况下，样品注入口孔口的尺寸可以根据形状变化，其开口范围为从0.1mm至5.0mm，例如0.2mm至3.0mm，例如0.5mm至2.5mm，例如从0.75mm至2.25mm，例如从1mm至2mm，并且包括从1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。

在某些情况下，样品注入口是定位于流动池喷嘴腔室的近端处的导管。例如，样品注入口可以是定位成使样品注入口的孔口与流动池喷嘴孔口对齐的导管。在样品注入口是定位成与流动池喷嘴孔口对齐的导管的情况下，样品注入管的横截面形状可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物线形底部。在某些情况下，导管的孔口可以根据形状变化，其开口范围为从0.1mm至5.0mm，例如0.2mm至3.0mm，例如0.5mm至2.5mm，例如从0.75mm至2.25mm，例如从1mm至2mm，并且包括从1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。样品注入口的尖端的形状可以与样品注入管的横截面形状相同或不同。例如，样品注入口的孔口可以包括具有斜角的斜面尖端，所述斜角的范围为从1°至10°，例如从2°至9°，例如从3°至8°，例如从4°至7°，并且包括5°的斜角。

在一些实施例中，流动池喷嘴还包括配置成向流动池喷嘴提供鞘液的鞘液注入口。在实施例中，鞘液注入系统配置成例如与样品一起向流动池喷嘴腔室提供鞘液流，以产生围绕样品流动流的鞘液的层压流动流。根据流动流的期望特性，通过管输送到流动池喷嘴腔室的鞘液的速率可以是25μL/秒或更大，例如50μL/秒或更大，例如75μL/秒或更大，例如100μL/秒或更大，例如250μL/秒或更大，例如500μL/秒或更大，例如750μL/秒或更大，例如1000μL/秒或更大，并且包括2500μL/秒或更大。例如，鞘液流速的范围可以为从1μL/秒至大约500μL/秒，例如从2μL/秒至大约450μL/秒，例如从3μL/秒至大约400μL/秒，例如从4μL/秒至大约350μL/秒，例如从5μL/秒至大约300μL/秒，例如从6μL/秒至大约250μL/秒，例如从7μL/秒至大约200μL/秒，例如从8μL/秒至大约150μL/秒，例如从9μL/秒至大约125μL/秒，并且包括从10μL/秒至大约100μL/秒。

在一些实施例中，鞘液注入口是定位于喷嘴腔室的壁中的孔口。鞘液注入口孔口可以是任何合适的形状，其中感兴趣的横截面形状包括但不限于：直线横截面形状，例如正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等；曲线横截面形状，例如圆形、椭圆形；以及不规则形状，例如联接到平面顶部的抛物线形底部。在某些情况下，样品注入口孔口的尺寸可以根据形状变化，其开口范围为从0.1mm至5.0mm，例如0.2mm至3.0mm，例如0.5mm至2.5mm，例如从0.75mm至2.25mm，例如从1mm至2mm，并且包括从1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。

在某些情况下，主题系统包括与流动池喷嘴孔口流体连通的样品询问区域。在这些情况下，样品流动流从流动池喷嘴的远端处的孔口发出，并且可以在样品询问区域处用光源照射流动流中的颗粒。询问区域的尺寸可以根据流体喷嘴的特性(例如喷嘴孔口的尺寸和样品注入口尺寸)变化。在实施例中，询问区域的宽度可以是0.01mm或更大，例如0.05mm或更大，例如0.1mm或更大，例如0.5mm或更大，例如1mm或更大，例如2mm或更大，例如3mm或更大，例如5mm或更大，并且包括10mm或更大。询问区域的长度也可以变化，在某些情况下，其范围为沿0.01mm或更大，例如0.1mm或更大，例如0.5mm或更大，例如1mm或更大，例如1.5mm或更大，例如2mm或更大，例如3mm或更大，例如5mm或更大，例如10或更大，例如15mm或更大，例如20mm或更大，例如25mm或更大，并且包括50mm或更大。

询问区域可以被配置成有助于照射发出流动流的平面横截面，或可以被配置成有助于(例如，用漫射激光器或灯)照射预定长度的漫射场。在一些实施例中，询问区域包括透明窗口，所述透明窗口有助于照射预定长度的发出流动流，例如1mm或更大，例如2mm或更大，例如3mm或更大，例如4mm或更大，例如5mm或更大，并且包括10mm或更大。根据用于照射发出流动流的光源(如下所述)，询问区域可以被配置成通过范围为从100nm至1500nm的光，例如从150nm至1400nm，例如从200nm至1300nm，例如从250nm至1200nm，例如从300nm至1100nm，例如从350nm至1000nm，例如从400nm至900nm，并且包括从500nm至800nm的光。因此，询问区域可以由通过所需波长范围的任何透明材料形成，该透明材料包括但不限于：光学玻璃、硼硅酸盐玻璃、Pyrex玻璃、紫外线石英、红外线石英、蓝宝石以及塑料(例如聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)，聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或这些热塑性塑料的共聚物，例如PETG(乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯))以及包括聚酯在内的其他聚合塑料材料，其中感兴趣的聚酯可以包括但不限于：聚(对苯二甲酸烷基酯)，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、瓶级PET(一种基于单乙二醇、对苯二甲酸和其他共聚单体(例如间苯二甲酸、环己烯二甲醇等)制成的共聚物)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)和聚(对苯二甲酸六亚甲基酯)；聚(己二酸烷基酯)，例如聚(己二酸乙烯酯)、聚(己二酸1,4-丁烯酯)以及聚(己二酸六亚甲基酯)；聚(辛二酸烷基酯)，例如聚(辛二酸乙烯酯)；聚(癸二酸亚烷基酯)，例如聚(癸二酸乙烯酯)；聚(ε-己内酯)和聚(β-丙内酯)；聚(间苯二甲酸烷基酯)，例如聚(间苯二甲酸乙烯酯)；聚(2,6-萘二羧酸烷基酯)，例如聚(2,6-萘二羧酸乙烯酯)；聚(磺酰基-4,4′-二苯甲酸烷基酯)，如聚(磺酰基-4,4′-二苯甲酸乙烯酯)；聚(对苯撑烷基二羧酸酯)，例如聚(对苯撑二羧酸乙烯酯)；聚(反式-1,4-环己烷二烷基二羧酸酯)，例如聚(反式-1,4-环己烷二烷基二羧酸酯)；聚(1,4-环己烷-二甲基二羧酸烷基酯)，例如聚(1,4-环己烷-二甲基二羧酸乙烯酯)；聚([2.2.2]-双环辛烷-1,4-二甲基二羧酸烷基酯)，例如聚([2.2.2]-双环辛烷-1,4-二甲基二羧酸乙烯酯)；乳酸聚合物和共聚物，例如(S)-聚乳酸、(R,S)-聚乳酸、聚(四甲基乙交酯)和聚(丙交酯-共-乙交酯)；以及双酚A,3,3′-二甲基双酚A，3,3′,5,5′-四氯双酚A,3,3′,5,5′-四甲基双酚A的聚碳酸酯；聚酰胺，例如聚(对苯二甲酰胺)；聚酯，例如聚对苯二甲酸乙酯(例如Mylar^TM聚对苯二甲酸乙酯)；等等。在一些实施例中，主题系统包括定位于样品询问区域中的比色皿。在实施例中，比色皿可以通过范围从100nm至1500nm的光，例如从150nm至1400nm，例如从200nm至1300nm，例如从250nm至1200nm，例如从300nm至1100nm，例如从350nm至1000nm，例如从400nm至900nm，并且包括从500nm至800nm的光。

在一些实施例中，主题系统包括用于对样品的细胞进行分选的颗粒分选组件。在某些实施例中，颗粒分选组件是颗粒分选模块，例如在2017年3月28日提交的美国专利公开号2017/0299493和2018年10月30日提交的美国临时专利申请号62/752,793中描述的那些，其公开内容通过引用并入本文中。在某些实施例中，颗粒分选组件包括一个或多个液滴偏转器，例如在2017年6月14日提交的美国专利公开号2018/0095022中描述的那些，其公开内容通过引用并入本文中。

在一些实施例中，主题系统是流式细胞仪系统，其采用上述加权最小二乘算法来分析和分选样品中的颗粒(例如，生物样品中的细胞)。合适的流式细胞仪系统可以包括但不限于在以下文献中描述的那些：Ormerod(ed.),Flow Cytometry:A PracticalApproach,Oxford Univ.Press(1997)；Jaroszeski et al.(eds.),Flow CytometryProtocols,Methods in Molecular Biology No.91,Humana Press(1997)；PracticalFlow Cytometry,3rd ed.,Wiley-Liss(1995)；Virgo,et al.(2012)Ann ClinBiochem.Jan；49(pt 1):17-28；Linden,et.al.,SeminThromHemost.2004 Oct；30(5):502-11；Alison,et al.J Pathol,2010 Dec；222(4):335-344；and Herbig,et al.(2007)CritRev Ther Drug Carrier Syst.24(3):203-255，其公开内容通过引用并入本文。在某些情况下，感兴趣的流式细胞仪系统包括BD Biosciences FACSCanto^TMII流式细胞仪、BDAccuri^TM流式细胞仪、BD Biosciences FACSCelesta^TM流式细胞仪、BD BiosciencesFACSLyric^TM流式细胞仪、BD Biosciences FACSVerse^TM流式细胞仪、BD BiosciencesFACSymphony^TM流式细胞仪、BD Biosciences LSRFortessa^TM流式细胞仪、BD BiosciencesLSRFortess^TM X-20流式细胞仪和BD Biosciences FACSCalibur^TM细胞分选仪、BDBiosciences FACSCount^TM细胞分选仪、BD Biosciences FACSLyric^TM细胞分选仪和BDBiosciences Via^TM细胞分选仪、BD Biosciences Influx^TM细胞分选仪、BD BiosciencesJazz^TM细胞分选仪、BD Biosciences Aria^TM细胞分选仪和BD Biosciences FACSMelody^TM细胞分选仪等。

在一些实施例中，主题颗粒分选系统是流式细胞仪系统，例如在以下美国专利号中所述的那些系统：10,006,852；9,952,076；9,933,341；9,784,661；9,726,527；9,453,789；9,200,334；9,097,640；9,095,494；9,092,034；8,975,595；8,753,573；8,233,146；8,140,300；7,544,326；7,201,875；7,129,505；6,821,740；6,813,017；6,809,804；6,372,506；5,700,692；5,643,796；5,627,040；5,620,842；5,602,039；其公开内容通过引用全部并入本文。

在某些情况下，主题系统是流式细胞仪系统，所述流式细胞仪系统被配置成用于通过使用射频标记发射(FIRE)的荧光成像来使流动流中的颗粒成像，例如在Diebold等人的Nature Photonics Vol.7(10)；806-810(2013)中描述的以及在美国专利号9,423,353、9,784,661和10,006,852以及美国专利公开号2017/0133857和2017/0350803中描述的那些，其公开内容通过引用并入本文。

集成电路器件

本公开的方面还包括集成电路器件，其被编程为：生成流动流中细胞的图像掩码，并且基于生成的图像掩码对细胞进行分选。在一些实施例中，感兴趣的集成电路器件包括现场可编程门阵列(FPGA)。在其他实施例中，集成电路器件包括专用集成电路(ASIC)。在又一些其他实施例中，集成电路器件包括复杂可编程逻辑器件(CPLD)。

在一些实施例中，集成电路器件被编程为从检测到的光生成流动流中的细胞的灰度图像。在这些实施例中，集成电路器件被编程为从灰度图像确定像素强度阈值。在一些实施例中，集成电路器件被编程为通过最小化灰度图像的类内方差并基于最小化的类内方差(或在类内方差最大的情况下)计算像素强度阈值来从灰度图像确定像素强度阈值。

集成电路器件被编程为：将灰度图像中的每个像素与所确定的强度阈值进行比较，并将每个像素转换为二进制像素值。在一些实施例中，集成电路器件被编程为将灰度图像中沿每个水平行的像素与所确定的强度阈值进行比较。在一些情况下，集成电路器件被编程为：从灰度图像的左侧到灰度图像的右侧，将像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他情况下，集成电路器件被编程为：从灰度图像的右侧到灰度图像的左侧，将像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他实施例中，集成电路器件被编程为将灰度图像中沿每个垂直列的像素与所确定的强度阈值进行比较。在一些情况下，集成电路器件被编程为：从灰度图像的顶部到灰度图像的底部，沿每个垂直列将像素与所确定的强度阈值进行比较。在其他情况下，集成电路器件被编程为：从灰度图像的底部到灰度图像的顶部，沿每个垂直列将像素与所确定的强度阈值进行比较。

根据检测到的光的类型，由集成电路器件将二进制像素值1或二进制像素值0分配给每个像素。在一个示例中，集成电路器件被编程为：当像素强度小于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当灰度图像的像素强度大于强度阈值时分配二进制像素值0。在另一个示例中，集成电路器件被编程为：当像素强度大于强度阈值时将二进制像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且当像素强度小于强度阈值时分配二进制像素值0。

在将二进制像素值分配给灰度图像中的横跨水平行的每个像素的情况下，在一些实施例中，集成电路器件被编程为：进一步确定具有二进制像素值1的横跨水平行的第一个像素，并且确定具有二进制像素值1的水平行中的最后一个像素。在一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值1的从水平行左侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从水平行左侧开始的最后一个像素。在另一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值1的从水平行右侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从水平行右侧开始的最后一个像素。在其他实施例中，集成电路器件被编程为：确定具有二进制像素值0的横跨水平行的第一个像素，并且确定具有二进制像素值0的水平行中的最后一个像素。在一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值0的从水平行左侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从水平行左侧开始的最后一个像素。在另一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值0的从水平行右侧开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从水平行右侧开始的最后一个像素。

在沿垂直列将二进制像素值分配给灰度图像中的每个像素的情况下，在一些实施例中，集成电路器件被编程为：进一步确定具有二进制像素值1的沿垂直列的第一个像素，并且确定具有二进制像素值1的沿垂直列的最后一个像素。在一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列顶部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列顶部开始的最后一个像素。在另一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列底部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值1的从垂直列底部开始的最后一个像素。在其他实施例中，集成电路器件被编程为：进一步确定具有二进制像素值0的沿垂直列的第一个像素，并且确定具有二进制像素值0的垂直列中的最后一个像素。在一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列顶部开始的第一个像素，并且确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列顶部开始的最后一个像素。在另一个示例中，集成电路器件被编程为：确定具有分配的二进制像素值的从垂直列底部开始的第一个像素0，并且确定具有分配的二进制像素值0的从垂直列底部开始的最后一个像素。

在一些实施例中，集成电路器件被编程为从图像掩码计算图像矩。在一些情况下，集成电路器件被编程为根据以下公式从图像掩码计算图像矩：

其中m是沿图像掩码的x轴计算的图像矩；并且n是沿图像掩码的y轴计算的图像矩。

在某些实施例中，集成电路器件被编程为：基于生成的图像掩码确定流动流中的细胞的一个或多个特性。例如，集成电路器件可以被编程为基于图像掩码确定细胞的大小、细胞的质心或细胞的偏心率。在这些实施例中，集成电路器件被编程为：确定图像掩码的一个或多个图像矩，并且基于图像掩码和计算的图像矩确定细胞的特征。

在一些情况下，集成电路器件被编程为从图像掩码的图像矩来计算质心。例如，可以根据以下公式计算质心：

在其他情况下，集成电路器件被编程为从图像掩码的图像矩来计算细胞的取向。例如，可以根据以下公式计算细胞的取向：

在还有其他情况下，集成电路器件被编程为从图像掩码的图像矩来计算细胞的偏心率。例如，可以根据以下公式计算细胞的偏心率：

在一些实施例中，集成电路器件被编程为生成流动流中的细胞的掩码图像。在这些实施例中，集成电路器件被编程为将来自图像掩码的每个像素值与细胞的图像的像素值相乘以生成掩码图像。

在一些实施例中，集成电路器件被编程为从掩码图像计算图像矩。在一些情况下，集成电路器件被编程为根据以下公式从掩码图像计算图像矩：

其中m是沿掩码图像的x轴计算的图像矩；并且n是沿掩码图像的y轴计算的图像矩。

主题集成电路器件还可以被编程为比较图像掩码和掩码图像，以确定光信号在图像掩码边界内的分布。在一个示例中，集成电路器件被编程为根据以下公式从掩码图像的图像矩来计算质心：

在另一个示例中，集成电路器件被编程为根据以下公式从掩码图像的图像矩来计算细胞的取向：

在又一个示例中，集成电路器件被编程为根据以下公式从掩码图像的图像矩来计算细胞的偏心率：

在一些实施例中，集成电路器件被编程为：对每个细胞比较两个或更多个图像、图像掩码和掩码图像。在一些情况下，集成电路器件被编程为：比较细胞的图像和图像掩码。在其他情况下，集成电路器件被编程为：比较细胞的图像和掩码图像。在还有其他情况下，集成电路器件被编程为：比较细胞的图像掩码和掩码图像。在其他实施例中，集成电路器件被编程为：生成并比较细胞的两个或更多个不同的图像掩码、细胞的两个或更多个不同的图像或者细胞的两个或更多个不同的掩码图像。

在某些实施例中，集成电路器件被编程为计算生成的图像、图像掩码或掩码图像中的细胞的一个或多个特征的共定位系数。在一些情况下，集成电路器件被编程为从细胞的两个或更多个不同的图像掩码计算共定位系数。在其他情况下，集成电路器件被编程为从细胞的两个或更多个不同的图像来计算共定位系数。在又一些其他情况下，集成电路器件被编程为从细胞的两个或更多个不同的掩码图像来计算共定位系数。在一些实施例中，集成电路器件被编程为从细胞的图像和图像掩码来计算共定位系数。在其他实施例中，集成电路器件被编程为从细胞的图像和掩码图像来计算共定位系数。在又一些其他实施例中，集成电路器件被编程为从细胞的图像掩码和掩码图像来计算共定位系数。

在一些实施例中，集成电路器件被编程为根据以下公式计算细胞特征的共定位系数

其中x是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的图像像素；y是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的图像像素；是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的平均像素值；以及是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的平均像素值。

在其他实施例中，集成电路器件被编程为根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

在还有其他实施例中，集成电路器件被编程为根据以下公式计算细胞特征的共定位系数：

套件

本公开的方面进一步包括套件，其中套件包括如本文所述的一个或多个集成电路器件。在一些实施例中，套件可以进一步包括：编程，其用于主题系统所述主题系统例如以计算机可读介质(例如闪存驱动器、USB存储、光盘、DVD、蓝光磁盘等)的形式；或者指令，其用于从因特网web协议或云服务器下载编程。套件可以进一步包括用于实践主题方法的指令。这些指令可以各种形式存在于主题套件中，其中一种或多种形式可以存在于套件中。这些指令可以存在于其中的一种形式可以是在套件的包装中、包装插页中等作为在合适的介质或衬底(例如，其上打印信息的一张或多张纸)上打印的信息。这些指令的又一形式是在其上记录了信息的计算机可读介质，例如软盘、光盘(CD)、便携式闪存驱动器等。这些指令可以存在的另一种形式是网址，所述网址可以经由因特网使用，以访问被移除站点处的信息。

用途

本主题系统、方法和计算机系统可用于各种应用中，其中需要分析和分选流体介质中的样品(例如生物样品)中的颗粒组分。在一些实施例中，本文所述的系统和方法可用于用荧光标记标记的生物样品的流式细胞仪表征。在其他实施例中，所述系统和方法可用于发射光的光谱分析。此外，主题系统和方法可用于增加从样品(例如，在流动流中)收集的光的可获得信号。在某些情况下，本公开可用于增强从流式细胞仪中的流动流中的照射的样品收集的光的测量。本公开的实施例可用于希望在细胞分选期间提供一种流式细胞仪的情况，所述流式细胞仪具有改进的细胞分选精度、增强的颗粒收集、颗粒充电效率、更精确的颗粒充电和增强的颗粒偏转。

本公开的实施例还可用于从生物样品制备的细胞可希望用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中。在一些实施例中，主题方法和装置可以便于获得从目标流体或组织生物样品制备的单个细胞。例如，主题方法和系统便于从流体样品或组织样品中获得细胞，以用作诸如癌症等疾病的研究或诊断样本。同样，主题方法和系统可以便于从流体样品或组织样品中获得用于治疗的细胞。与传统的流式细胞仪系统相比，本公开的方法和装置允许以更高的效率和更低的成本从生物样品(例如，器官、组织、组织碎片、流体)分离和收集细胞。

尽管有所附权利要求，本发明也由以下条款限定：

1.一种用于对样品的细胞进行分选的方法，所述方法包括：

检测来自流动流中的包括细胞的样品的光；

生成流动流中的细胞的图像掩码；以及

基于生成的图像掩码对细胞进行分选。

2.根据条款1所述的方法，其中，检测来自流动流中样品的光包括光吸收、光散射、荧光或其组合。

3.根据条款1至2中任一条所述的方法，其中，生成图像掩码包括生成流动流中的细胞的灰度图像。

4.根据条款3所述的方法，进一步包括：从灰度图像确定像素强度阈值。

5.根据条款4所述的方法，其中，所述方法包括：

将来自灰度图像的每个像素与所确定的阈值进行比较；以及

将每个像素转换为二进制像素值。

6.根据条款5所述的方法，其中，所述方法包括：

检测来自流动流的光吸收；以及

当像素强度小于阈值时将像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且，当灰度图像的像素强度大于阈值时分配像素值0。

7.根据条款6所述的方法，进一步包括：横跨灰度图像的水平行确定具有分配的像素值1的第一像素和第二像素。

8.根据条款7所述的方法，其中，第一像素是具有像素值1的横跨水平行的第一个像素。

9.根据条款7至8中任一条所述的方法，其中，第二像素是具有像素值1的横跨水平行的最后一个像素。

10.根据条款5所述的方法，其中，所述方法包括：

检测来自流动流中的细胞的光散射；以及

当像素强度大于阈值时将像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且，当像素强度小于阈值时分配像素值0。

11.根据条款5所述的方法，其中，所述方法包括：

检测来自流动流中的细胞的荧光；以及

当像素强度大于阈值时将像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且，当像素强度小于阈值时分配像素值0。

12.根据条款10至11中任一条所述的方法，其中，所述方法包括：横跨水平行将灰度图像的每个像素强度值与所确定的阈值进行比较。

13.根据条款5至12中任一条所述的方法，其中，图像掩码包括具有像素值1的像素。

14.根据条款1至13中任一条所述的方法，进一步包括：基于图像掩码确定细胞的大小。

15.根据条款1至13中任一条所述的方法，进一步包括：基于图像掩码确定细胞的质心。

16.根据条款15所述的方法，进一步包括：基于图像掩码确定细胞的偏心率。

17.根据条款1至16中任一条所述的方法，进一步包括：生成细胞的第二图像掩码。

18.根据条款17所述的方法，进一步包括：将细胞的第一图像掩码与第二图像掩码进行比较。

19.根据条款18所述的方法，进一步包括：确定细胞的图像掩码包括双峰。

20.根据条款1至13中任一条所述的方法，进一步包括根据以下公式从图像掩码计算图像矩：

其中：

m是沿图像掩码的x轴计算的图像矩；并且

n是沿图像掩码的y轴计算的图像矩。

21.根据条款20所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下公式从图像矩计算细胞的质心：

22.根据条款20所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下公式从图像矩计算细胞的取向：

23.根据条款20所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下公式从图像矩计算细胞的偏心率：

24.根据条款1至23中任一条所述的方法，进一步包括：生成细胞的图像。

25.根据条款24所述的方法，其中，所述方法进一步包括：将来自细胞的图像的每个像素与图像掩码相乘，以生成掩码图像。

26.根据条款25所述的方法，进一步包括根据以下公式从掩码图像计算图像矩：

其中：

m是沿掩码图像的x轴计算的图像矩；并且

n是沿掩码图像的y轴计算的图像矩。

27.根据条款26所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的质心：

28.根据条款26所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的取向：

29.根据条款26所述的方法，其中，所述方法进一步包括根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的偏心率：

30.根据条款1至29中任一条所述的方法，其中，所述方法包括生成：

1)细胞的两个或更多个不同的图像掩码；

2)细胞的两个或更多个不同的图像；或

3)细胞的两个或更多个不同的掩码图像。

31.根据条款30所述的方法，进一步包括：计算在细胞的两个或更多个不同的图像掩码、细胞的两个或更多个不同的图像或细胞的两个或更多个不同的掩码图像中的细胞特征的共定位系数。

32.根据条款31所述的方法，其中，所述特征是细胞内细胞器。

33.根据条款31所述的方法，其中，所述特征是细胞内大分子。

34.根据条款33所述的方法，其中，大分子是蛋白质。

35.根据条款31至34中任一条所述的方法，其中，根据以下公式计算共定位系数：

其中：

x是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的图像像素；

y是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的图像像素；

是第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的平均像素值；并且

是第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的平均像素值。

36.根据条款35所述的方法，其中，根据以下公式计算共定位系数：

37.根据条款31至36中任一条所述的方法，其中，根据以下公式计算共定位系数：

38.根据条款1至37中任一条所述的方法，其中，图像掩码由现场可编程门阵列生成。

39.根据条款1至38中任一条所述的方法，进一步包括：用光源照射流动流。

40.根据条款39所述的方法，其中，用波长为从200nm到800nm的光源照射流动流。

41.根据条款39至40中任一条所述的方法，其中，所述方法包括：用第一束频移光和第二束频移光照射流动流。

42.根据条款41所述的方法，其中，第一束频移光包括本振(LO)光束，并且第二束频移光包括射频梳状光束。

43.根据条款41至42中任一条所述的方法，进一步包括：

将射频驱动信号施加到声光装置；以及

用激光器照射声光装置，以生成第一束频移光和第二束频移光。

44.根据条款43所述的方法，其中，激光器是连续波激光器。

45.一种系统，包括：

光源，所述光源被配置成照射流动流中的包括细胞的样品；

光检测系统，所述光检测系统包括光检测器；以及

处理器，所述处理器包括以可操作的方式耦合到处理器的存储器，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器生成流动流中的细胞的图像掩码；以及

细胞分选组件，所述细胞分选组件被配置成基于生成的图像掩码对样品中的细胞进行分选。

46.根据条款45所述的系统，其中，光检测系统包括光检测器，所述光检测器被配置成检测光吸收、光散射和荧光中的一个或多个。

47.根据条款45至46中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器生成流动流中的细胞的灰度图像。

48.根据条款47所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器从灰度图像确定像素强度阈值。

49.根据条款48所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器：

将来自灰度图像的每个像素与所确定的阈值进行比较；以及

将每个像素转换为二进制像素值。

50.根据条款48所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器：

检测来自流动流的光吸收；以及

当像素强度小于阈值时将像素值1分配给灰度图像的每个像素，并且当像素强度大于阈值时分配像素值0。

51.根据条款50所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器横跨灰度图像的水平行确定具有分配的像素值1的第一像素和第二像素。

52.根据条款51所述的系统，其中，第一像素是具有像素值1的横跨水平行的第一个像素。

53.根据条款51至52中任一条所述的系统，其中，第二像素是具有像素值1的横跨水平行的最后一个像素。

54.根据条款53所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器：

检测来自流动流中的细胞的光散射；以及

当像素强度大于阈值时将像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且，当像素强度小于阈值时分配像素值0。

55.根据条款54所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器：

检测来自流动流中的细胞的荧光；以及

当像素强度大于阈值时将像素值1分配给灰度图像中的每个像素，并且，当像素强度小于阈值时分配像素值0。

56.根据条款54至55中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器横跨水平行将灰度图像的每个像素强度值与所确定的阈值进行比较。

57.根据条款49至56中任一条所述的系统，其中，图像掩码包括具有像素值1的像素。

58.根据条款45至57中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器基于图像掩码确定细胞的大小。

59.根据条款45至58中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器基于图像掩码确定细胞的质心。

60.根据条款59所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器基于图像掩码确定细胞的偏心率。

61.根据条款45至60中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器生成细胞的第二图像掩码。

62.根据条款61所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器将细胞的第一图像掩码与第二图像掩码进行比较。

63.根据条款62所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器确定细胞的图像掩码包括双峰。

64.根据条款45至60中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像掩码计算图像矩：

其中：

m是沿图像掩码的x轴计算的图像矩；并且

n是沿图像掩码的y轴计算的图像矩。

65.根据条款64所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像矩计算细胞的质心：

66.根据条款64所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像矩计算细胞的取向：

67.根据条款64所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像矩计算细胞的偏心率：

68.根据条款45至67中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器生成细胞的图像。

69.根据条款68所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器将来自细胞图像的每个像素与图像掩码相乘，以生成掩码图像。

70.根据条款69所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从掩码图像计算图像矩：

其中：

m是沿掩码图像的x轴计算的图像矩；并且

n是沿掩码图像的y轴计算的图像矩。

71.根据条款70所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的质心：

72.根据条款70所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的取向：

73.根据条款70所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的偏心率：

74.根据条款45至73中任一条所述的系统，其中，所述存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器生成：

1)细胞的两个或更多个不同的图像掩码；

2)细胞的两个或更多个不同的图像；或

3)细胞的两个或更多个不同的掩码图像。

75.根据条款74所述的方法，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器计算在细胞的两个或更多个不同的图像掩码、细胞的两个或更多个不同的图像或细胞的两个或更多个不同的掩码图像中的细胞特征的共定位系数。

76.根据条款75所述的系统，其中，所述特征是细胞内细胞器。

77.根据条款75所述的系统，其中，所述特征是细胞内大分子。

78.根据条款75所述的系统，其中，大分子是蛋白质。

79.根据条款74至78中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式计算共定位系数：

其中：

x是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的图像像素；

y是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的图像像素；

是第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的平均像素值；并且

是第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的平均像素值。

80.根据条款79所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式计算共定位系数：

81.根据条款74至80中任一条所述的系统，其中，存储器包括存储在其上的指令，指令在由处理器执行时使处理器根据以下公式计算共定位系数：

82.根据条款45至81中任一条所述的系统，包括配置成用于生成图像掩码的现场可编程门阵列。

83.根据条款45至82中任一条所述的系统，其中，光源包括：光束发生器组件，其被配置成至少生成第一束频移光和第二束频移光。

84.根据条款83所述的系统，其中，光束发生器包括声光偏转器。

85.根据条款83至84中任一条所述的系统，其中，光束发生器包括直接数字合成器(DDS)RF梳状发生器。

86.根据条款83至85中任一条所述的系统，其中，光束发生器组件被配置成生成频移本振光束。

87.根据条款83至86中任一条所述的系统，其中，光束发生器组件被配置成生成多个频移梳状光束。

88.根据条款45至87中任一条所述的系统，其中，光源包括激光器。

89.根据条款88所述的系统，其中，激光器是连续波激光器。

90.根据条款45至89中任一条所述的系统，其中，系统是流式细胞仪。

91.根据条款45至90中任一条所述的系统，其中，细胞分选组件包括液滴偏转器。

92.根据条款45至91中任一条所述的系统，其中，系统进一步包括：

流动池喷嘴，所述流动池喷嘴包括孔口；以及

样品询问区域，所述样品询问区域与流动池喷嘴孔口流体连通，用于用光源照射流动流中的样品。

93.根据条款92所述的系统，进一步包括：定位于样品询问区域中的比色皿。

94.一种集成电路，被编程为：

生成由具有光检测器的光检测系统检测到的流动流中细胞的图像掩码；并且

基于生成的图像掩码对细胞进行分选。

95.根据条款94所述的集成电路，其中，集成电路被编程为生成流动流中的细胞的灰度图像。

96.根据条款95所述的集成电路，其中，集成电路被编程为从灰度图像确定阈值。

97.根据条款96所述的集成电路，其中，集成电路被编程为：

将来自灰度图像的每个像素与所确定的阈值进行比较；以及

将每个像素转换为二进制像素值。

98.根据条款97所述的集成电路，其中，集成电路被编程为：当像素强度小于阈值时将像素值1分配给灰度图像的每个像素，并且当像素强度大于阈值时分配像素值0。

99.根据条款97所述的集成电路，其中，集成电路被编程为：当像素强度大于阈值时将像素值1分配给灰度图像的每个像素，并且，当像素强度小于阈值时分配像素值0。

100.根据条款97所述的集成电路，其中，集成电路被编程为：横跨灰度图像的水平行确定具有分配的像素值1的第一像素和第二像素。

101.根据条款100所述的集成电路，其中，第一像素是具有像素值1的横跨水平行的第一个像素。

102.根据条款100至101中任一条所述的集成电路，其中，第二像素是具有像素值1的横跨水平行的最后一个像素。

103.根据条款94至102中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为基于图像掩码确定细胞的大小。

104.根据条款94至102中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为基于图像掩码确定细胞的质心。

105.根据条款94至102中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为基于图像掩码确定细胞的偏心率。

106.根据条款94至104中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为生成细胞的第二图像掩码。

107.根据条款106所述的集成电路，其中，集成电路被编程为将细胞的第一图像掩码与第二图像掩码进行比较。

108.根据条款107所述的集成电路，其中，集成电路被编程为确定细胞的图像掩码包括双峰。

109.根据条款94至108中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像掩码计算图像矩：

其中：

m是沿图像掩码的x轴计算的图像矩；并且

n是沿图像掩码的y轴计算的图像矩。

110.根据条款109所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像矩计算细胞的质心：

111.根据条款109所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像矩计算细胞的取向：

112.根据条款109所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像矩计算细胞的偏心率：

113.根据条款94至112中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为生成细胞的图像。

114.根据条款113所述的集成电路，其中，集成电路被编程为将来自细胞的图像的每个像素与图像掩码相乘，以生成掩码图像。

115.根据条款113所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从掩码图像计算图像矩：

其中：

m是沿掩码图像的x轴计算的图像矩；并且

n是沿掩码图像的y轴计算的图像矩。

116.根据条款113所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的质心：

117.根据条款116所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的取向：

118.根据条款116所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式从图像矩计算掩码图像中的细胞的偏心率：

119.根据条款94至118中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为生成：

1)细胞的两个或更多个不同的图像掩码；

2)细胞的两个或更多个不同的图像；或

3)细胞的两个或更多个不同的掩码图像。

120.根据条款119所述的集成电路，其中，集成电路被编程为计算在细胞的两个或更多个不同的图像掩码、细胞的两个或更多个不同的图像或细胞的两个或更多个不同的掩码图像中的细胞的特征的共定位系数。

121.根据条款120所述的集成电路，其中，所述特征是细胞内细胞器。

122.根据条款120所述的集成电路，其中，所述特征是细胞内大分子。

123.根据条款122所述的集成电路，其中，大分子是蛋白质。

124.根据条款120至123中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式计算共定位系数：

其中：

x是用于第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的图像像素；

y是用于第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的图像像素；

是第一图像、第一图像掩码或第一掩码图像的平均像素值；并且

是第二图像、第二图像掩码或第二掩码图像的平均像素值。

125.根据条款124所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式计算共定位系数：

126.根据条款124至125中任一条所述的集成电路，其中，集成电路被编程为根据以下公式计算共定位系数：

127.根据条款94至126中任一条所述的集成电路，其中，集成电路是现场可编程门阵列(FPGA)。

128.根据条款94至126中任一条所述的集成电路，其中，集成电路是专用集成电路(ASIC)。

129.根据条款94至126中任一条所述的集成电路，其中，集成电路是复杂的可编程逻辑器件(CPLD)。

尽管为了清楚地理解，已经通过图示和示例的方式对上述发明进行了一些详细的描述，根据本发明的教导，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可以对其进行某些改变和修改。

因此，以上仅说明本发明的原理。应当清楚，本领域技术人员将能够设计各种布置，尽管这里没有明确描述或示出，但是这些布置体现了本发明的原理，并且包括在本发明的精神和范围之内。此外，本文所述的所有示例和条件语言主要旨在帮助读者理解本发明的原理和发明人对本领域的进一步发展贡献的概念，并且应被解释为不限于这些具体所述的示例和条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述旨在包括其结构和功能等效物。此外，预期此类等效物包括当前已知的等效物和将来开发的等效物，即，开发的执行相同功能的任何元件，而不管其结构如何。此外，本文所公开的任何内容都不旨在专门用于公众，而不管该公开是否在权利要求中明确叙述。

因此，本发明的范围不限于本文所示和描述的示例性实施例。在相反，本发明的范围和精神由所附权利要求体现。在权利要求书中，35U.S.C.§112(f)或35U.S.C.§112(6)被明确定义为：仅当在权利要求中的限制的开始处引用确切短语“手段为”或确切短语“步骤为”时才会被援引而以进行权利要求中的限制；如果该确切短语未在权利要求中的限制中使用，则35U.S.C.§112(f)或35U.S.C.§112(6)不会被援引。