【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pcr数据检测，尤其涉及一种pcr检测荧光强度数据处理系统。
技术介绍
1、pcr技术通过荧光染料标记dna片段，实时监测反应过程，获取荧光强度数据。传统的数据处理方式复杂，实时性差。因此，开发一种基于计算机技术的荧光强度数据处理系统，实现实时、自动、快速的数据处理和分析，提高检测的准确性和效率。
2、中国专利公开号：cn106596489a公开了一种用于荧光液滴检测中荧光强度数据的处理方法，包括以下步骤：1)获取所有荧光液滴的荧光强度的数据，并进行预处理；2)对数据进行首次分类，3)根据首次分类的结果得出阴性液滴和阳性液滴荧光强度分布；4)计算最终判决阈值t；5)利用所述判决阈值t对数据进行二次分类；6)计算样品浓度。该专利技术实现了对荧光液滴的荧光强度的检测，未实现对荧光强度检测中对异常数据的分析判断，存在对荧光强度数据分析效率低，处理不准确的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种pcr检测荧光强度数据处理系统，用以克服现有技术中对荧光强度数据分析效率低，处理不准确的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种pcr检测荧光强度数据处理系统，包括：
3、信息获取模块，用以根据预设分析周期周期性获取pcr检测时的初始数据、荧光信息、环境温度和反应周期数；
4、图像分析模块，用以根据荧光信息、反应周期数和初始数据对图像分子数量进行分析，并根据图像分子数量对第一扩增参数进行分析；
5、荧光分析模块
6、温度分析模块，用以根据环境温度和荧光信息对峰值参数进行分析，并根据峰值参数对峰值数量和峰值特征进行分析；
7、特征分析模块，用以根据第一扩增参数、第二扩增参数和峰值数量对数据特征进行分析；
8、调整优化模块，用以根据ct值对数据特征的分析过程进行调整，还用以根据峰值特征对数据特征的调整过程进行优化；
9、数据处理模块，用以根据数据特征对荧光强度数据进行分类并存储。
10、进一步地，所述图像分析模块设有初始分析单元，其用以根据初始图像通过第一灰度分析公式计算初始灰度，所述初始分析单元设有第一灰度分析公式如下：
11、
12、其中，l1表示初始灰度，f表示初始图像的平均灰度值，f(x,y)表示初始图像中各像素点的灰度值，n1表示初始图像中像素点的数量。
13、进一步地，所述图像分析模块还设有第一扩增分析单元，其用以根据图像分子数量通过第一扩增分析公式计算第一扩增参数，所述第一扩增分析单元设有第一扩增分析公式如下：
14、e1(i,j)=n(i,j)/n(i,1)-1
15、其中，e1(i,j)表示第一扩增参数，i表示反应周期数，j表示分析周期编号，n(i,j)表示当前反应周期内当前分析周期的图像分子数量，n(i,1)表示当前反应周期内第一个分析周期的图像分子数量。
16、进一步地，所述荧光分析模块设有阈值分析单元，其用以将反应周期数与周期阈值进行比对，并根据比对结果和荧光信号强度对荧光阈值进行分析，所述阈值分析单元统计满足i≤p的荧光信号强度作为阈值信号强度，在i=p且j=nj时，根据阈值信号强度通过荧光阈值分析公式计算荧光阈值，所述阈值分析单元设有荧光阈值分析公式如下：
17、
18、其中，h表示荧光阈值，p表示周期阈值，h(i)表示各反应周期的平均荧光信号强度，h(i,j)表示各反应周期内各分析周期的荧光信号强度，nj表示反应周期与预设分析周期的比值的取值。
19、进一步地，所述荧光分析模块还设有ct值分析单元，其用以根据荧光阈值和荧光信号强度对ct值进行分析，其中：
20、当h(i)≤h＜h(i+1)时，所述ct值分析单元将当前分析的平均荧光信号强度对应的反应周期数作为ct值，记做ct=i；
21、当h(i)＞h时，所述ct值分析单元不对ct值进行分析；
22、其中，h(i+1)表示当前分析的反应周期的下一反应周期的平均荧光信号强度，ct表示ct值。
23、进一步地，所述荧光分析模块还设有第二扩增分析单元，其用以根据初始目标分子数、背景信号强度和荧光信号强度通过第二扩增分析公式计算第二扩增参数，所述第二扩增分析单元设有第二扩增分析公式如下：
24、
25、其中，e2(i,j)表示第二扩增参数，h0表示背景信号强度，n0表示初始目标分子数。
26、进一步地，所述温度分析模块根据环境温度和荧光信息通过峰值分析公式计算峰值参数，所述温度分析模块设有峰值分析公式如下：
27、k(i,t)=[h(i,t)-h(i,t-1)]/t(i)
28、p1(i,t)=-d[k(i,t)]/d[t(i)]
29、p2(i,t)=d[p1(i,t)]/d[t(i)]
30、其中，k(i,t)表示当前反应周期内环境温度为t时的斜率参数，h(i,t)表示当前反应周期内环境温度为t时的荧光信号强度，h(i,t-1)表示当前反应周期内环境温度为t-1时的荧光信号强度，t(i)表示当前反应周期内的环境温度，p1(i,t)表示第一峰值参数，p2(i,t)表示第二峰值参数，-d[k(i,t)]/d[t(i)]表示-k(i,t)对t(i)求导，d[p1(i,t)]/d[t(i)]表示是p1(i,t)对t(i)求导；
31、所述温度分析模块根据峰值参数对峰值数量进行分析，所述温度分析模块统计当前反应周期内满足p1(i,t)=0且p2(i,t)＞0的第一峰值参数的数量作为当前反应周期的峰值数量，记做np(i)，其中，np(i)表示各反应周期的峰值数量；
32、所述温度分析模块根据峰值参数通过峰值特征分析公式计算峰值特征，所述温度分析模块设有峰值特征分析公式如下：
33、
34、其中，u表示峰值特征，u(i)表示峰值特征参数，k(i,tmax)表示环境温度为最大值时的斜率参数，tmax表示环境温度的最大值，k(i,tmin)表示环境温度为最小值时的斜率参数，tmin表示环境温度的最小值，imax表示反应周期数的最大值。
35、进一步地，所述特征分析模块根据第一扩增参数、第二扩增参数和峰值数量通过特征分析公式计算数据特征，所述特征分析模块设有特征计算公式如下：
36、
37、其中，s(i)表示数据特征，d[e1(i,j)]/d[e2(i,j)]表示e1(i,j)对e2(i,j)求导。
38、进一步地，所述调整优化模块设有特征调整单元，其用以将ct值与比对阈值进行比对，并根据比对结果对数据特征的分析过程进行调整，其中：
39、当ct≥ct时，所述特征调整单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述图像分析模块设有初始分析单元，其用以根据初始图像通过第一灰度分析公式计算初始灰度，所述初始分析单元设有第一灰度分析公式如下：
3.根据权利要求2所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述图像分析模块还设有第一扩增分析单元，其用以根据图像分子数量通过第一扩增分析公式计算第一扩增参数，所述第一扩增分析单元设有第一扩增分析公式如下：
4.根据权利要求1所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述荧光分析模块设有阈值分析单元，其用以将反应周期数与周期阈值进行比对，并根据比对结果和荧光信号强度对荧光阈值进行分析，所述阈值分析单元统计满足i≤p的荧光信号强度作为阈值信号强度，在i=p且j=Nj时，根据阈值信号强度通过荧光阈值分析公式计算荧光阈值，所述阈值分析单元设有荧光阈值分析公式如下：
5.根据权利要求4所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述荧光分析模块还设有CT值分析单元，
6.根据权利要求5所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述荧光分析模块还设有第二扩增分析单元，其用以根据初始目标分子数、背景信号强度和荧光信号强度通过第二扩增分析公式计算第二扩增参数，所述第二扩增分析单元设有第二扩增分析公式如下：
7.根据权利要求6所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述温度分析模块根据环境温度和荧光信息通过峰值分析公式计算峰值参数，所述温度分析模块设有峰值分析公式如下：
8.根据权利要求3或7所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述特征分析模块根据第一扩增参数、第二扩增参数和峰值数量通过特征分析公式计算数据特征，所述特征分析模块设有特征计算公式如下：
9.根据权利要求8所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述调整优化模块设有特征调整单元，其用以将CT值与比对阈值进行比对，并根据比对结果对数据特征的分析过程进行调整，其中：
10.根据权利要求9所述的PCR检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述数据处理模块根据数据特征对荧光强度数据进行分类，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种pcr检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的pcr检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述图像分析模块设有初始分析单元，其用以根据初始图像通过第一灰度分析公式计算初始灰度，所述初始分析单元设有第一灰度分析公式如下：
3.根据权利要求2所述的pcr检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述图像分析模块还设有第一扩增分析单元，其用以根据图像分子数量通过第一扩增分析公式计算第一扩增参数，所述第一扩增分析单元设有第一扩增分析公式如下：
4.根据权利要求1所述的pcr检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述荧光分析模块设有阈值分析单元，其用以将反应周期数与周期阈值进行比对，并根据比对结果和荧光信号强度对荧光阈值进行分析，所述阈值分析单元统计满足i≤p的荧光信号强度作为阈值信号强度，在i=p且j=nj时，根据阈值信号强度通过荧光阈值分析公式计算荧光阈值，所述阈值分析单元设有荧光阈值分析公式如下：
5.根据权利要求4所述的pcr检测荧光强度数据处理系统，其特征在于，所述荧光分析模块还设有ct值分析单元，其用以根据荧光阈值和荧光信号强...
【专利技术属性】
技术研发人员：白晓波，李超，祝天宇，李征，
申请(专利权)人：徐州市检验检测中心，
类型：发明
国别省市：
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