分辨率板、分辨率评估方法及相关设备技术

本发明专利技术提供一种分辨率板，包括：基板以及在所述基板上设置的分辨率测试图像，所述分辨率测试图像由呈中心对称的若干位点组成，同一方向上相邻所述位点的间距从中心点向外逐渐变大。本发明专利技术还提供一种利用所述分辨率板进行分辨率评估的方法、基因测序系统、基因测序仪及计算机可读存储介质。利用本发明专利技术实施例，能够提高分辨率评估的效率与鲁棒性。够提高分辨率评估的效率与鲁棒性。够提高分辨率评估的效率与鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
分辨率板、分辨率评估方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种分辨率板、分辨率评估方法、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，而显微成像系统的分辨率好坏将直接影响成像质量。
[0003]现有技术中，分辨率评估方法主要包括直接观测法与ESF/MTF法，其中，直接观测法通过观察线对的相邻线强度值能否分开，确定成像系统的分辨率；ESF/MTF法通过计算斜边梯形的ESF(EdgeSpread Function，边沿扩散函数)和MTF(Modulation Transfer Function)来判断成像系统的分辨率。然而，上述两种方法均无法直接评估相邻DNA纳米球是否可分辨，且两种方法受环境因素影响较大，导致分辨率评估效率低。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提出一种分辨率板、分辨率评估方法、基因测序系统、基因测序仪及存储介质，能够针对DNA纳米球和/或生物大分子等分子尺寸小、间距小的情况，提高分辨率评估的效率与鲁棒性。
[0005]本专利技术实施例第一方面提供一种分辨率板，所述分辨率板包括：基板以及在所述基板上设置的分辨率测试图像，所述分辨率测试图像由呈中心对称的若干位点组成，同一方向上相邻所述位点的间距从中心点向外逐渐变大。
[0006]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述分辨率板中，所述位点为中心对称图形，同一方向上相邻所述位点的间距从所述中心点向外呈等差数列变大。
[0007]本专利技术实施例第二方面还提供一种利用上述任意一项所述的分辨率板进行分辨率评估的方法，应用于光学成像系统中，所述分辨率评估方法包括：
[0008]采集所述分辨率板的待分析图像；
[0009]计算所述待分析图像的强度函数；
[0010]根据所述强度函数执行快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的目标频谱；
[0011]确定所述目标频谱包含的目标频谱峰数量；
[0012]根据所述目标频谱峰数量遍历预设映射表，得到所述光学成像系统的分辨率值。
[0013]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述分辨率评估方法中，所述根据所述强度函
数执行快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的目标频谱包括：
[0014]获取所述待分析图像沿预设方向的第一图像；
[0015]计算所述第一图像的一维强度函数；
[0016]根据所述一维强度函数执行一维快速傅里叶变换，得到所述第一图像的第一目标频谱。
[0017]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述分辨率评估方法中，所述方法还包括：
[0018]当所述预设方向的数目大于1个时，分别获取所述待分析图像沿预设方向的第一图像集；
[0019]计算所述第一图像集中每一个图像的一维强度函数，得到一维强度函数集；
[0020]根据所述一维强度函数集中每一个一维强度函数计算平均值，得到一维平均强度函数；
[0021]根据所述一维平均强度函数执行一维快速傅里叶变换，得到所述第一图像集的第一目标频谱。
[0022]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述分辨率评估方法中，所述根据所述强度函数执行快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的目标频谱还包括：
[0023]计算所述待分析图像的二维强度函数；
[0024]根据所述二维强度函数执行二维快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的第二目标频谱。
[0025]进一步地，在本专利技术实施例提供的上述分辨率评估方法中，所述确定所述目标频谱包含的目标频谱峰数量包括：
[0026]获取所述目标频谱对应的可分辨区域；
[0027]计算所述可分辨区域包含频谱峰数量的最大值；
[0028]确定所述最大值为目标频谱峰数量。
[0029]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：
[0030]图像采集模块，用于采集所述分辨率板的待分析图像；
[0031]函数计算模块，用于计算所述待分析图像的强度函数；
[0032]频谱获取模块，用于根据所述强度函数执行快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的目标频谱；
[0033]数量确定模块，用于确定所述目标频谱包含的目标频谱峰数量；
[0034]分辨率确定模块，用于根据所述目标频谱峰数量遍历预设映射表，得到所述光学成像系统的分辨率值。
[0035]本专利技术实施例第四方面还提供一种基因测序仪，所述基于测序仪包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述任意一项所述的分辨率评估方法的步骤。
[0036]本专利技术实施例第五方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的分辨率评估方法的步骤。
[0037]本专利技术实施例提供一种分辨率板、分辨率评估方法、基因测序系统、基因测序仪及计算机可读存储介质，针对DNA纳米球和/或生物大分子等分子尺寸小、间距小的情况，设计一种相邻位点的间距从中心点向外逐渐变大的分辨率板，通过评估光学成像系统能够分辨
的最小间距来确定分辨率，能够提高分辨率评估的效率与鲁棒性。此外，本专利技术通过对空间域作快速傅里叶变换的方法，统计在频域中的频谱峰的数量，能够提高分辨率评估能力。
附图说明
[0038]图1是本专利技术实施例提供的分辨率板的示意图。
[0039]图2是本专利技术实施例提供的分辨率评估方法的流程图。
[0040]图3a是本专利技术一实施例提供的分辨率板的设计图案示意图。
[0041]图3b为本专利技术一实施例提供的光学成像系统采集的分辨率板图像示意图。
[0042]图3c为本专利技术一实施例提供的空间域上强度函数的示意图。
[0043]图3d为图3c的强度函数在频域上的一维傅里叶频谱示意图。
[0044]图3e为图3b对应的二维傅里叶频谱示意图。
[0045]图3f为图3e中虚线框部分的一维频谱示意图。
[0046]图4是本专利技术一实施例提供的预设映射表的示意图。
[0047]图5是本专利技术一实施例提供的基因测序仪的结构示意图。
[0048]图6是图5所示的基因测序仪的一示例性的功能模块图。
[0049]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分辨率板，其特征在于，所述分辨率板包括：基板以及在所述基板上设置的分辨率测试图像，所述分辨率测试图像由呈中心对称的若干位点组成，同一方向上相邻所述位点的间距从中心点向外逐渐变大。2.根据权利要求1所述的分辨率板，其特征在于，所述位点为中心对称图形，同一方向上相邻所述位点的间距从所述中心点向外呈等差数列变大。3.一种利用权利要求1至2任意一项所述的分辨率板进行分辨率评估的方法，应用于光学成像系统中，其特征在于，所述分辨率评估方法包括：采集所述分辨率板的待分析图像；计算所述待分析图像的强度函数；根据所述强度函数执行快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的目标频谱；确定所述目标频谱包含的目标频谱峰数量；根据所述目标频谱峰数量遍历预设映射表，得到所述光学成像系统的分辨率值。4.根据权利要求3所述的分辨率评估方法，其特征在于，所述根据所述强度函数执行快速傅里叶变换，得到所述待分析图像的目标频谱包括：获取所述待分析图像沿预设方向的第一图像；计算所述第一图像的一维强度函数；根据所述一维强度函数执行一维快速傅里叶变换，得到所述第一图像的第一目标频谱。5.根据权利要求4所述的分辨率评估方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述预设方向的数目大于1个时，分别获取所述待分析图像沿预设方向的第一图像集；计算所述第一图像集中每一个图像的一维强度函数，得到一维强度函数集；根据所述一维强度函数集中每一个一维强度函数计算平均值，得到一维平均强度函数；根...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩，徐洪，
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：