本发明专利技术提供一种图像清晰度评价方法，包括：获取预设图像；确定所述预设图像在预设方向的所有像素点，所述预设方向包含若干个方向；计算每一方向上所有所述像素点的第一雷尼熵和值；根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像的雷尼熵目标值；根据所述雷尼熵目标值评价所述预设图像的清晰度。本发明专利技术还提供一种对焦方法、基因测序系统、基因测序仪及存储介质。利用本发明专利技术，能够优化图像清晰度评价操作与对焦操作。焦操作。焦操作。
【技术实现步骤摘要】
图像清晰度评价方法、对焦方法及相关设备
[0001]本专利技术涉及基因测序
，尤其涉及一种图像清晰度评价方法、对焦方法、基因测序系统、基因测序仪及存储介质。
技术介绍
[0002]基因测序是指分析特定DNA片段的碱基序列，即腺嘌呤(A),胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)的排列方式。目前常用的测序方法之一是：上述四种碱基分别携带不同的荧光基团，不同的荧光基团受激发后发射出不同波长(颜色)的荧光，通过识别该荧光波长就能够识别出被合成碱基的类型，从而读取碱基序列。二代测序技术采用高分辨显微成像系统，拍照采集生物芯片(基因测序芯片)上的DNA纳米球(即DNB，DNANanoballs)的荧光分子图像，将荧光分子图像送入碱基识别软件解读图像信号得到碱基序列。基因测序仪显微成像环节的成像质量对碱基识别的准确率影响较大。拍照时一般移动装载生物芯片的平台，相机不动，然而平台的较小移动，都会导致荧光分子图像的失焦。自动对焦软件在当前位置遍历附近焦面，使用特定图像清晰度评价方法，将平台移动至清晰度最高的那个焦面。
[0003]现有技术中，一般采用傅里叶变换法或高斯拟合法进行荧光图像的清晰度评价。采用傅里叶变换法进行荧光图像的清晰度评价时，需要低频区域均值作为参考，无法实现图像无参考评价；且荧光图像的低频区域均值是通过低通滤波获得的，该低通滤波器的参数，需针对不同型号的基因测序仪和生物芯片进行调整，不具有普适性。采用高斯拟合法进行荧光图像的清晰度评价时，由于相邻两个DNA纳米球的斑点图像会有部分叠加，导致这两个斑点图像的强度分布不符合高斯分布；且为减少灰度的叠加，现有算法遍历图像中的荧光分子，找到相对孤立的荧光分子，采用该方法也容易把噪声点划为荧光分子，从而造成图像清晰度评价不准确。此外，由于图像背景以及背景噪声的存在，针对不同型号的基因测序仪和生物芯片，需要对高斯拟合模型调节参数，所以不具有普适性。
[0004]因此，亟待提供一种具有高普适性及无参考性的图像清晰度评价及对焦的方法。
技术实现思路
[0005]鉴于以上内容，有必要提出一种图像清晰度评价方法、对焦方法、基因测序系统、基因测序仪及计算机可读存储介质，能够优化图像的清晰度评价与对焦操作。
[0006]本专利技术实施例第一方面提供一种图像清晰度评价方法，所述图像清晰度评价方法包括：
[0007]获取预设图像；
[0008]确定所述预设图像在预设方向的所有像素点，所述预设方向包含若干个方向；
[0009]计算每一方向上所有所述像素点的第一雷尼熵和值；
[0010]根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像的雷尼熵目标值；
[0011]根据所述雷尼熵目标值评价所述预设图像的清晰度。
[0012]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述图像清晰度评价方法中，
[0013]所述计算每一方向上所有所述像素点的第一雷尼熵和值包括：
[0014]获取所述预设图像在每一方向上所有像素点；
[0015]确定每一像素点在所述预设图像的位置信息及预设窗口长度；
[0016]根据所述位置信息与所述预设窗口长度调用公式1，得到每一像素点对应的一维伪维格纳分布数据；
[0017][0018]其中，n为每一像素点的位置信息，N为预设窗口长度，k为频率变量，m为离散平移参数；
[0019]根据所述一维伪维格纳分布数据调用公式2，得到所述预设图像中每一像素点的雷尼熵值；
[0020][0021]根据所述每一像素点的雷尼熵值计算所述每一方向上所有像素点的第一雷尼熵和值。
[0022]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述图像清晰度评价方法中，所述根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像的雷尼熵目标值包括：
[0023]根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值；
[0024]或者根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值，并根据所述第二雷尼熵和值调用公式4计算所述预设图像的雷尼熵平均值；
[0025][0026]其中，S为所述预设方向的数量，θ
s
为方向变量值，t为预设图像的数量标记，为第一雷尼熵和值，为第二雷尼熵和值；
[0027]或者根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值，并根据所述第二雷尼熵和值调用公式5计算所述预设图像的雷尼熵标准差值；
[0028][0029]或者根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值，并根据所述第二雷尼熵和值调用公式6计算所述预设图像的雷尼熵归一化标准差值。
[0030][0031]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述图像清晰度评价方法中，所述根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值包括：
[0032]获取所述预设方向对应的方向变量值；
[0033]确定所述预设方向的数量；
[0034]根据所述第一雷尼熵和值、所述方向变量值及所述数量调用公式3，得到所述预设图像在所述预设方向的第二雷尼熵和值；
[0035][0036]其中，S为所述预设方向的数量，θ
s
为方向变量值，t为预设图像的数量标记，
为第一雷尼熵和值。
[0037]本专利技术实施例第二方面提供一种利用上述任意一项所述的图像清晰度评价方法进行对焦的方法，所述对焦方法包括：
[0038]获取预设物镜位置，所述预设物镜位置包括第一物镜位置与第二物镜位置；
[0039]调用物镜采集对应所述预设物镜位置的目标图像；
[0040]根据所述图像清晰度评价方法分别计算所述目标图像的雷尼熵目标值；
[0041]确定所述预设物镜位置中雷尼熵目标值最大的作为目标物镜位置；
[0042]调整物镜至所述目标物镜位置。
[0043]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述对焦方法中，所述调用物镜采集对应所述预设物镜位置的目标图像的步骤：
[0044]获取所述物镜的初始位置，所述初始位置与所述第一物镜位置一致；
[0045]调用所述物镜采集对应所述第一物镜位置的第一图像；
[0046]按照预设步进移动所述物镜至第二物镜位置；
[0047]调用所述物镜采集对应所述第二物镜位置的第二图像。
[0048]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述对焦方法中，所述调整物镜至所述目标物镜位置的步骤包括：
[0049]获取当前物镜位置；
[0050]获取所述当前物镜位置与所述目标物镜位置的移动路径；
[0051]根据所述移动路径按照预设步进移动所述物镜至所述目标物镜位置。
[0052]本专利技术实施例第三方面还提供一种基因测序系统，所述基因测序系统包括：
[0053]图像获取模块，用于获取预设图像；
[0054]像素点确定模块，用于确定所述预设图像在预设方向的所有像素点，所述预设方向包含若干个方向；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像清晰度评价方法，其特征在于，所述图像清晰度评价方法包括：获取预设图像；确定所述预设图像在预设方向的所有像素点，所述预设方向包含若干个方向；计算每一方向上所有所述像素点的第一雷尼熵和值；根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像的雷尼熵目标值；根据所述雷尼熵目标值评价所述预设图像的清晰度。2.根据权利要求1所述的图像清晰度评价方法，其特征在于，所述计算每一方向上所有所述像素点的第一雷尼熵和值包括：获取所述预设图像在每一方向上所有像素点；确定每一像素点在所述预设图像的位置信息及预设窗口长度；根据所述位置信息与所述预设窗口长度调用公式1，得到每一像素点对应的一维伪维格纳分布数据；其中，n为每一像素点的位置信息，N为预设窗口长度，k为频率变量，m为离散平移参数；根据所述一维伪维格纳分布数据调用公式2，得到所述预设图像中每一像素点的雷尼熵值；根据所述每一像素点的雷尼熵值计算所述每一方向上所有像素点的第一雷尼熵和值。3.根据权利要求1所述的图像清晰度评价方法，其特征在于，所述根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像的雷尼熵目标值包括：根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值；或者根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值，并根据所述第二雷尼熵和值调用公式4计算所述预设图像的雷尼熵平均值；其中，S为所述预设方向的数量，θ
s
为方向变量值，t为预设图像的数量标记，为第一雷尼熵和值，为第二雷尼熵和值；或者根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值，并根据所述第二雷尼熵和值调用公式5计算所述预设图像的雷尼熵标准差值；或者根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值，并根据所述第二雷尼熵和值调用公式6计算所述预设图像的雷尼熵归一化标准差值。4.根据权利要求3所述的图像清晰度评价方法，其特征在于，所述根据所述第一雷尼熵和值计算所述预设图像在预设方向的第二雷尼熵和值包括：获取所述预设方向对应的方向变量值；
确定所述预设方向的数量；根据所述第一雷尼熵和值、所述方向变量值及所述数量调用公式3，得...
【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩，
申请(专利权)人：深圳华大智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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