【技术实现步骤摘要】
本公开涉及图像处理，具体而言，涉及一种核酸测序用荧光图像的图像重建方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、随着生物技术的快速发展，基因测序技术的成本逐步降低，使得疾病基因筛查等技术等逐渐惠及到普通人身上。
2、相关技术中，在进行基因测序时，需要通过工业级相机对搭载高保真反应的生化试剂产生的荧光信号进行捕获，并通过对捕获过程中拍摄到的图像进行图像解析的方式进行核酸碱基识别。因此，如何对基因测序过程中产生的图像进行处理以提高基因测序结果的准确性，成为了该领域内亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本公开实施例至少提供一种核酸测序用荧光图像的图像重建方法、设备及存储介质。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种核酸测序用荧光图像的图像重建方法，包括：对多帧原始图像进行图像锐化及降噪处理，得到多帧锐化后图像，所述多帧原始图像是至少一个待测核酸序列在多个测序循环中的待测碱基经过荧光成像所产生的；对所述多帧锐化后图像进行图像配准处理，得到多帧配准后图像；对所述多帧配准后图像进行图像重建处理，得到多帧重建后图像。
3、一种可选的实施方式中，所述对多帧原始图像进行图像锐化及降噪处理，包括：通过分数阶微分的图像增强算法对多帧原始图像进行图像锐化及降噪处理。
4、一种可选的实施方式中，所述通过分数阶微分的图像增强算法对多帧原始图像进行锐化及降噪处理，包括：针对每个所述原始图像，基于分数阶微分图像增强算法确定与该原始图像对应的分数阶微分滤波核；基于该原始图像
5、一种可选的实施方式中，所述对所述多帧锐化后图像进行图像配准处理，包括：针对每个所述锐化后图像，将该锐化后图像和用于配准的模板图像从时域信号变换到频域信号；计算该锐化后图像和模版图像之间在频域的互功率谱，并将计算得到的互功率谱从频域信号变换为时域信号，得到用于表征该锐化后图像与模板图像之间偏移程度的偏移函数；按照预设的采样值对所述偏移函数进行采样，并对采样结果进行加权求平均，得到该锐化后图像配准时的偏移量。
6、一种可选的实施方式中，还包括：在将该锐化后图像和用于配准的模板图像从时域信号变换到频域信号之前，对该锐化后图像和用于配准的模板图像进行图像加窗处理；所述将该锐化后图像和用于配准的模板图像从时域信号变换到频域信号，包括：将图像加窗处理后的该锐化后图像和用于配准的模板图像从时域信号变换到频域信号。
7、一种可选的实施方式中，所述对所述多帧配准后图像进行图像重建处理，包括：基于所述各帧锐化后图像分别对应的偏移量，确定用于表征图像重建处理前后之间差异的能量函数；确定不同像素属性组合，并基于不同像素属性组合下所述能量函数对应的函数值，确定所述不同像素属性组合中的目标像素属性组合；基于所述目标像素属性组合确定重建后图像。
8、一种可选的实施方式中，所述锐化后图像分别对应的偏移量为亚像素级别偏移量；所述基于所述各帧锐化后图像分别对应的偏移量，确定用于表征图像重建处理前后之间差异的能量函数，包括：基于所述各帧锐化后图像分别对应的亚像素级别偏移量，构建包含图像重建处理过程中各处理算法的图像退化模型；基于所述图像退化模型，对预先在马尔科夫随机场中构建的图割能量函数模型进行更新，得到基于所述图像退化模型构建的目标能量函数。
9、一种可选的实施方式中，所述确定不同像素属性组合，包括：为所述锐化后图像中各像素点随机分配图像标签；其中，所述图像标签用于表征像素点为图像前景或者图像背景；针对所述锐化后图像中任意两个相邻的像素点，通过交换像素点对应的图像标签的方式生成不同的像素属性组合。
10、一种可选的实施方式中，所述基于不同像素属性组合下所述能量函数对应的函数值，确定所述不同像素属性组合中的目标像素属性组合，包括：将对应的能量函数的函数值最小的像素属性组合，作为所述不同像素属性组合中的目标像素属性组合；所述基于所述目标像素属性组合确定重建后图像，包括：将基于所述目标像素属性组合中各像素点分别对应的图像标签生成的图像，作为所述重建后图像。
11、第二方面，本公开实施例还提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
12、第三方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
13、本公开实施例提供的核酸测序用荧光图像的图像重建方法、设备及存储介质，通过对至少一个待测核酸序列在多个测序循环中的待测碱基经过荧光成像所产生的多帧原始图像进行锐化及降噪处理，并对多帧锐化后图像依次进行图像配准处理和图像重建处理，从而可以得到多帧重建后图像。这样，通过图像配准可以有效的减少由图像采集装置的物理属性所导致的像素偏移，通过图像锐化和降噪处理能够有效的去除图像中的噪声信号，在对图像锐化及降噪处理和图像配准处理后的图像进行图像重建处理后，即可得到图像重建后的高分辨率的重建后图像。
14、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种核酸测序用荧光图像的图像重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对多帧原始图像进行图像锐化及降噪处理，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过分数阶微分的图像增强算法对多帧原始图像进行锐化及降噪处理，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多帧锐化后图像进行图像配准处理，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在将该锐化后图像和用于配准的模板图像从时域信号变换到频域信号之前，对该锐化后图像和用于配准的模板图像进行图像加窗处理；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多帧配准后图像进行图像重建处理，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述锐化后图像分别对应的偏移量为亚像素级别偏移量；
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定不同像素属性组合，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可
...【技术特征摘要】
1.一种核酸测序用荧光图像的图像重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对多帧原始图像进行图像锐化及降噪处理，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过分数阶微分的图像增强算法对多帧原始图像进行锐化及降噪处理，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多帧锐化后图像进行图像配准处理，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在将该锐化后图像和用于配准的模板图像从时域信号变换到频域信号之前，对该锐化后图像和用于配准...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋智钦，袁静贤，王丹阳，
申请(专利权)人：郑州思昆生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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