基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法技术

本发明专利技术公开一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，涉及微滴式数字PCR技术领域，该对齐方法包括：依次拍摄不同荧光通道下的明场图片和荧光图片；选定任一个荧光通道作为基准通道，将基准通道的明场图片作为基准图像，将其他荧光通道的明场图片作为目标图像，对基准图像和目标图像进行预处理；对预处理后的基准图像和目标图像进行特征点提取，并寻找最佳匹配特征点集合；根据最佳匹配特征点集合计算基准图像和目标图像的矫正系数；基于矫正系数对各个荧光通道下的荧光图片进行矫正。本发明专利技术能够精确定位每个通道下每个液滴的位置，极大的提高了每个液滴荧光值的准确性，使得检测结果更加精确可靠，且本发明专利技术操作简单易实现。作简单易实现。作简单易实现。

【技术实现步骤摘要】
基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法


[0001]本专利技术涉及微滴式数字PCR
，尤其涉及一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法。

技术介绍

[0002]数字PCR仪现如今的核心原理都是将含有核酸模板的标准PCR反应体系平均分配成几千至几十万个PCR反应单元，使每个反应单元中尽可能含有最多一个模板分子，再进行单分子模板PCR反应，通过读取荧光信号的有无进行计数，最后通过统计学泊松分布进行绝对定量。为了区分不同靶标的荧光基因，一般都会采用多个荧光通道来检测对应的基因。实际应用中，拍摄不同通道的荧光图片时，由于需要切换不同波段的滤光片，会使得每个通道拍摄过程中液滴的位置发生偏移，这样导致阅读不同通道液滴的荧光值时出现偏差从而影响检测结果，因此对不同通道下的液滴位置对齐非常有必要。

技术实现思路

[0003]鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，解决了现有技术中不同通道液滴位置偏移的问题，采用以下技术方案。
[0004]本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。
[0005]一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，所述对齐方法包括：
[0006]依次拍摄不同荧光通道下的明场图片和荧光图片；
[0007]选定任一个荧光通道作为基准通道，将所述基准通道的所述明场图片作为基准图像，将其他荧光通道的所述明场图片作为目标图像，对所述基准图像和所述目标图像进行预处理；
[0008]对预处理后的所述基准图像和所述目标图像进行特征点提取，并寻找最佳匹配特征点集合；
[0009]根据所述最佳匹配特征点集合计算所述基准图像和所述目标图像的矫正系数；
[0010]基于所述矫正系数对各个荧光通道下的所述荧光图片进行矫正。
[0011]进一步的，所述依次拍摄不同荧光通道下的明场图片和荧光图片，包括：
[0012]通过明场光源照射芯片，并使用相机对芯片拍照，以获取芯片的所述明场图片；
[0013]通过对应的LED灯照射芯片，并使用相机对芯片拍照，以获取芯片的所述荧光图片；
[0014]切换不同波段的滤光片然后重复操作，获得不同荧光通道下的所述明场图片和所述荧光图片。
[0015]进一步的，所述预处理包括：
[0016]对所述基准图像和所述目标图像进行灰度变换处理。
[0017]进一步的，在进行灰度变换处理时，执行以下公式：
[0018]I＝0.299
×
R+0.587
×
G+0.114
×
B；
[0019]其中，R、G、B分别代表彩色图像的红色、绿色和蓝色的通道信息。
[0020]进一步的，所述对预处理后的所述基准图像和所述目标图像进行特征点提取，寻找最佳匹配特征点集合，包括：
[0021]基于ORB特征点提取算法，对所述基准图像和所述目标图像进行特征点提取，将提取的特征点集合分别记作p＝{p1，p2，p3
……
pn}和p
’
＝{p1
’
，p2
’
，p3
’……
pn
’
}。
[0022]进一步的，在特征点提取前，对所述基准图像和所述目标图像进行直方图均衡化处理；
[0023]将已经匹配的特征点的汉明距离小于最小距离的两倍作为判断依据，若小于则认为是个错误的匹配，大于则认为是个确定的匹配。
[0024]进一步的，对已匹配的特征点进行筛选，找出所有匹配的特征点之间的最小距离Dmin，针对所有已匹配的特征点，计算两个特征点之间的汉明距离D，如果D<2*Dmin,
[0025]则保存这两个特征点，反之删除，得到所述最佳匹配特征点集合。
[0026]进一步的，所述根据所述最佳匹配特征点集合计算所述基准图像和所述目标图像的矫正系数，包括：
[0027]根据所述最佳匹配特征点集合，计算所述基准图像和所述目标图像之间的变换矩阵；
[0028]基于RANSAC算法，减少所述变换矩阵的重投影误差，所述变换矩阵为所述矫正系数。
[0029]进一步的，所述基于所述矫正系数对各个荧光通道下的所述荧光图片进行矫正，包括：
[0030]基于当前所述基准图像和所述目标图像的所述矫正系数，对当前所述基准通道下的所述荧光图片进行矫正；
[0031]选定其他荧光通道作为基准通道，重复操作，使得每一荧光通道的所述荧光图片得到矫正。
[0032]本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0033]本专利技术的基于一体成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法能够精确定位每个通道下每个液滴的位置，极大的提高了每个液滴荧光值的准确性，使得检测结果更加精确可靠，且该方法操作简单易实现。
附图说明
[0034]图1为本说明书实施例中的一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法的流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例中任一个荧光通道下液滴位置发生偏移后的示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例中选中的荧光通道下液滴经过矫正后的示意图。
具体实施方式
[0037]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形
式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本专利技术的各方面变得模糊。
[0038]此外，附图仅为本专利技术的示意性图解。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0039]如图1所示，本说明书实施例提供一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，该方法具体可以包括以下步骤S110～S150：
[0040]在步骤S110中，依次拍摄不同荧光通道下的明场图片和荧光图片。
[0041]其中，可以通过明场光源照射芯片，并使用相机对芯片拍照，以获取芯片的所述明场图片，以及通过对应的LED灯照射芯片，并使用相机对芯片拍照，以获取芯片的所述荧光图片；然后切换不同波段的滤光片然后重复上述操作，便可以获得不同荧光通道下的所述明场图片和所述荧光图片。
[0042]在步骤S120中，选定任一个荧光通道作为基准通道，将所述基准通道的所述明场图片作为基准图像，将其他荧光通道的所述明场图片作为目标图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，其特征在于，所述对齐方法包括：依次拍摄不同荧光通道下的明场图片和荧光图片；选定任一个荧光通道作为基准通道，将所述基准通道的所述明场图片作为基准图像，将其他荧光通道的所述明场图片作为目标图像，对所述基准图像和所述目标图像进行预处理；对预处理后的所述基准图像和所述目标图像进行特征点提取，并寻找最佳匹配特征点集合；根据所述最佳匹配特征点集合计算所述基准图像和所述目标图像的矫正系数；基于所述矫正系数对各个荧光通道下的所述荧光图片进行矫正。2.根据权利要求1所述的基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，其特征在于，所述依次拍摄不同荧光通道下的明场图片和荧光图片，包括：通过明场光源照射芯片，并使用相机对芯片拍照，以获取芯片的所述明场图片；通过对应的LED灯照射芯片，并使用相机对芯片拍照，以获取芯片的所述荧光图片；切换不同波段的滤光片然后重复操作，获得不同荧光通道下的所述明场图片和所述荧光图片。3.根据权利要求1所述的基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，其特征在于，所述预处理包括：对所述基准图像和所述目标图像进行灰度变换处理。4.根据权利要求3所述的基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，其特征在于，在进行灰度变换处理时，执行以下公式：I＝0.299
×
R+0.587
×
G+0.114
×
B；其中，R、G、B分别代表彩色图像的红色、绿色和蓝色的通道信息。5.根据权利要求1所述的基于成像式数字PCR仪在不同荧光通道下的液滴对齐方法，其特征在于，所述对预处理后的所述基准图像和所述目标图像进行特征点提取，寻找最佳匹配特征点集合，包括：基于ORB特征点提取算法，对所述基准图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱先飞，阳巍，
申请(专利权)人：深圳市博瑞生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：