基于图像的单分子免疫阵列分析仪及其方法技术

本申请公开了一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪及其方法，其在进行单分子免疫阵列的分析过程中，在对于与抗体结合的分子进行荧光标记后，使用图像处理和分析算法来进行单分子荧光标志物的准确检测和分析，并利用编码

【技术实现步骤摘要】
基于图像的单分子免疫阵列分析仪及其方法


[0001]本申请涉及智能分析领域，且更为具体地，涉及一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪及其方法。

技术介绍

[0002]单分子免疫阵列分析仪（Single Molecule Immunoassay Analyzer）是一种用于检测和分析生物样本中特定分子的仪器。它结合了单分子检测技术和免疫学方法，可以实现高灵敏度、高特异性的分子检测。单分子免疫阵列分析仪的工作原理是利用免疫反应将待检测的分子与特定的抗体结合，然后使用荧光或其他检测方法标记这些结合的分子。通过单分子检测技术，可以对每个单个分子进行检测和计数，从而实现高精度的分析。
[0003]在单分子免疫阵列中，荧光标志物被用作检测目标分子的指示器。然而，在荧光图像中，常常存在背景噪声、杂质和其他干扰因素，这些因素可能会干扰对目标分子的准确检测和定量分析。
[0004]因此，期望一种优化的基于图像的单分子免疫阵列分析仪。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪及其方法，其在进行单分子免疫阵列的分析过程中，在对于与抗体结合的分子进行荧光标记后，使用图像处理和分析算法来进行单分子荧光标志物的准确检测和分析，并利用编码
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解码结构来完成单分子荧光标志物检测图像的处理和分割，以将感兴趣的区域从背景噪声中提取出来，并去除其他干扰因素，从而增强分子信号的清晰度和可视化效果，有助于提高单分子免疫阵列分析的准确性和可靠性。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪，其包括：图像采集模块，用于获取单分子荧光标志物检测图像；图像分析模块，用于对所述单分子荧光标志物检测图像进行图像分析以得到单分子荧光标志物检测特征；图像优化模块，用于基于所述单分子荧光标志物检测特征，生成优化单分子荧光标志物检测图像；以及感兴趣区域提取模块，用于对所述优化单分子荧光标志物检测图像进行图像语义分割以得到感兴趣区域图像。
[0007]根据本申请的另一个方面，提供了一种基于图像的单分子免疫阵列分析方法，其包括：获取单分子荧光标志物检测图像；对所述单分子荧光标志物检测图像进行图像分析以得到单分子荧光标志物检测特征；基于所述单分子荧光标志物检测特征，生成优化单分子荧光标志物检测图像；以
及对所述优化单分子荧光标志物检测图像进行图像语义分割以得到感兴趣区域图像。
[0008]与现有技术相比，本申请提供的一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪及其方法，其在进行单分子免疫阵列的分析过程中，在对于与抗体结合的分子进行荧光标记后，使用图像处理和分析算法来进行单分子荧光标志物的准确检测和分析，并利用编码
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解码结构来完成单分子荧光标志物检测图像的处理和分割，以将感兴趣的区域从背景噪声中提取出来，并去除其他干扰因素，从而增强分子信号的清晰度和可视化效果，有助于提高单分子免疫阵列分析的准确性和可靠性。
附图说明
[0009]通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
[0010]图1为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析仪的框图；图2为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析仪的系统架构图；图3为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析仪中图像分析模块的框图；图4为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析仪中图像优化模块的框图；图5为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析方法的流程图。
具体实施方式
[0011]下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
[0012]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0013]虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在用户终端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。
[0014]本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0015]下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅
仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
[0016]在单分子免疫阵列中，荧光标志物被用作检测目标分子的指示器。然而，在荧光图像中，常常存在背景噪声、杂质和其他干扰因素，这些因素可能会干扰对目标分子的准确检测和定量分析。因此，期望一种优化的基于图像的单分子免疫阵列分析仪。
[0017]在本申请的技术方案中，提出了一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪。图1为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析仪的框图。图2为根据本申请实施例的基于图像的单分子免疫阵列分析仪的系统架构图。如图1和图2所示，根据本申请的实施例的单分子免疫阵列分析仪300，包括：图像采集模块310，用于获取单分子荧光标志物检测图像；图像分析模块320，用于对所述单分子荧光标志物检测图像进行图像分析以得到单分子荧光标志物检测特征；图像优化模块330，用于基于所述单分子荧光标志物检测特征，生成优化单分子荧光标志物检测图像；以及，感兴趣区域提取模块340，用于对所述优化单分子荧光标志物检测图像进行图像语义分割以得到感兴趣区域图像。
[0018]特别地，所述图像采集模块310，用于获取单分子荧光标志物检测图像。其中，单分子荧光标志物是指具有荧光性质的分子，在单个分子水平上进行荧光检测和成像的标记物。这些标志物通常具有以下特点：高亮度、高稳定性、窄的荧光光谱、可逆性、小尺寸。值得注意的是，常见的分子荧光标志物包括荧光染料（如荧光素、罗丹明、荧光素同工酶等）、量子点、荧光蛋白（如绿色荧光蛋白、红色荧光蛋白等）等。这些标志物可以通过化学合成或基因工程等方法来获得，并广泛应用于细胞成像、分子追踪、蛋白质定位等研究领域。
[0019]相应的，在一种可能的实现方式中，可通过以下步骤来获取单分子荧光标志物检测图像，例如：需要准备含有单分子荧光标志物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像的单分子免疫阵列分析仪，其特征在于，包括：图像采集模块，用于获取单分子荧光标志物检测图像；图像分析模块，用于对所述单分子荧光标志物检测图像进行图像分析以得到单分子荧光标志物检测特征；图像优化模块，用于基于所述单分子荧光标志物检测特征，生成优化单分子荧光标志物检测图像；以及感兴趣区域提取模块，用于对所述优化单分子荧光标志物检测图像进行图像语义分割以得到感兴趣区域图像。2.根据权利要求1所述的基于图像的单分子免疫阵列分析仪，其特征在于，所述图像分析模块，包括：图像增强单元，用于对所述单分子荧光标志物检测图像进行图像增强处理以得到图像域强化单分子荧光标志物检测图像；图像特征提取单元，用于通过基于深度神经网络模型的图像特征提取器对所述图像域强化单分子荧光标志物检测图像进行图像特征提取以得到荧光标志物检测图像浅层特征图、荧光标志物检测图像中层特征图和荧光标志物检测图像深层特征图；以及图像特征融合单元，用于融合所述荧光标志物检测图像浅层特征图、所述荧光标志物检测图像中层特征图和所述荧光标志物检测图像深层特征图以得到荧光标志物检测图像多尺度特征图作为所述单分子荧光标志物检测特征。3.根据权利要求2所述的基于图像的单分子免疫阵列分析仪，其特征在于，所述图像增强处理为基于双边滤波的图像增强处理。4.根据权利要求3所述的基于图像的单分子免疫阵列分析仪，其特征在于，所述深度神经网络模型为金字塔网络。5.根据权利要求4所述的基于图像的单分子免疫阵列分析仪，其特征在于，所述图像特征提取单元，包括：第一编码子单元，用于将所述图像域强化单分子荧光标志物检测图像输入编码器的第一卷积模块以得到所述荧光标志物检测图像浅层特征图；第二编码子...

【专利技术属性】
技术研发人员：高阳，韩改净，
申请(专利权)人：杭州乐为生医科技有限公司，
类型：发明
国别省市：