System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法及扩增检测系统技术方案_技高网

一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法及扩增检测系统技术方案

技术编号:41230155 阅读:14 留言:0更新日期:2024-05-09 23:46
本发明专利技术属于体外诊断技术领域,特别涉及一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法及扩增检测系统。其技术方案为:一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,阵列型光学检测器获取扩增过程中不同时刻的多个荧光图像,以第一阈值为基准从至少之一的荧光图像获取饱和/空值二元态的相关联图像,以第一运算方法运算至少之一的荧光图像和相关联图像获得校正后的扩增基准图像,以分割算法将扩增基准图像分为多个ROI区,以第二运算方法运算扩增基准图像的每个ROI区所有像素值,并将每个ROI区所有像素值作为至少之一的荧光图像对应时刻的扩增荧光结果基准值。本发明专利技术提供了一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法及扩增检测系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于体外诊断,特别涉及一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法及扩增检测系统


技术介绍

1、体外诊断技术作为一种以离体的样本为对象的检测技术,具有对本体伤害小,检测过程对本体污染概率低等优势,因此被广泛应用于疾病诊断、司法鉴定、成分确定以及农业中的种子鉴定培植等等场景中。这其中以核酸片段为检测对象的扩增荧光定量方法成为了疾病诊断等的金标准。国内外的企业也设计了不同的系统来执行扩增检测,这其中包含了恒温和变温两种类型的系统,通过对反应孔位内荧光值的定量化获取,可以准确判定样本中是否包含目标基因片段或者可以定量出样本中目标基因片段的原始拷贝数。这种技术也在过去的流行病如甲流、乙流等呼吸道疾病检测中发挥了重要作用。

2、目前设计的荧光检测系统多为单点或者扫描类型的检测系统,其中单点检测方案中通常使用光纤作为传输介质,发射光源通过光纤将特定波长的光投射至样本管内,样本管内扩增目标基因片段导致荧光剂和淬灭剂分离使发射光被荧光剂吸收转化为另一波长的荧光,进而通过光纤传递至接收端。此处接收端可以为光电二极管或者光电倍增管等类型的感光端,能够将荧光量的变化转化为电信号值的强弱变化,进而可以处理得到荧光扩增曲线,通过对荧光扩增曲线的分析可以定性或者定量地分析目标基因片段。这种检测系统可见于美国专利技术专利申请us20070098594a1和中国专利技术专利cn105675574b的方案中。这种方法通过光纤只能传递照亮样本管内较小区域,因此获得的荧光检测结果也只是较小区域值存在检测结果与真实结果可能有偏差的风险,另外需要样本管与检测端对应或者两者能被驱动产生相对运动来完成检测使整机设计较为复杂。另外一种是扫描类型的检测方案,中国专利技术专利cn101698823b授权的方案将发射端和接收端集成在相同的模块内,利用机械运动的驱动使模块沿着特定的扫描路径扫描完成最终样本的检测,这种方案中需要逐一执行扫描,因此系统的检测效率较低。为了提高效率,ep1303747b1授权了一种线性扫描的方案,其检测传感器配置为线性排列多个感光单元,并且为了使检测结果更加准确提出了一种倾斜预定锐角的线性扫描方案。虽然在一定程度上提高了效率,但是这种扫描方案所获得的信号存在较多的空白区和噪音信号区,而且需要比较复杂算法去除噪音和对应反应孔位信号的算法设计。在荧光定量pcr的发展初期还有另一种技术路线如欧洲专利技术专利ep1681558b1授权的方案,其将发射端和接收端设置为阵列型,光源以场的形式被投送,阵列型接收元件也能聚焦并获取多个样本管孔内的图像信息。为了保证图像质量本方案中将发射光源投射进入样本管的入射角进行了限定优化,以最优的入射角发射进入样本管内完成荧光的激发。这种设计只是在硬件上能实现整体获取多个样本管内荧光图像的高效化设计,然而实际上在后续应用中还存在很多的问题,这些问题包括背景噪音、串扰和图像结果需要校正等,这些问题无法解决将使样本的检测结果准确度较低,这也与荧光检测由于荧光本身强度较弱容易受到干扰影响有关。而现有的相机为了适应人眼的观测需求会引入各种校正方法,使得图像处理同时获得多个比较准确的扩增荧光曲线结果变得非常困难。

3、也正是基于上述的原因,目前场类型的光源投射和阵列型传感器获取区域图像,来同时获得多个样本管内扩增荧光结果的高效探测系统反而比较少。为了实现高效和准确的扩增结果,需要设计一种校正方案对图像进行校正后,再进行感兴趣区域的扩增结果计算,这也是亟待研究开发的方案。


技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题,本专利技术的目的在于提供一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法及扩增检测系统。

2、本专利技术所采用的技术方案为:

3、一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,阵列型光学检测器获取扩增过程中不同时刻的多个荧光图像,以第一阈值为基准从至少之一的荧光图像获取饱和/空值二元态的相关联图像,以第一运算方法运算至少之一的荧光图像和相关联图像获得校正后的扩增基准图像,以分割算法将扩增基准图像分为多个roi区,以第二运算方法运算扩增基准图像的每个roi区所有像素值,并将每个roi区所有像素值作为至少之一的荧光图像对应时刻的扩增荧光结果基准值。

4、作为本专利技术的优选方案,所述第一运算方法为霍夫圆方法,通过第一运算方法将扩增基准图像分为多个圆形roi区。

5、作为本专利技术的优选方案,所述第一阈值为适应于多个荧光图像对应不同时刻而自适应变化的非固定值。

6、作为本专利技术的优选方案,所述第一运算方法为乘法运算,至少之一的荧光图像和相关联图像相乘获得校正后的扩增基准图像。

7、作为本专利技术的优选方案,所述第二运算方法为rgb法、hsl法、灰度法和累计计算法中的一种。

8、作为本专利技术的优选方案,所述分割算法为面积等分法,通过面积等分法将所述扩增基准图像分为多个面积相等的四边形roi区。

9、作为本专利技术的优选方案,多个荧光图像均为无增益原始图像。

10、一种扩增检测系统,包含能够产生至少一种波长的激发源的发射源,包含多个井单元的生物检测耗材;所述生物检测耗材内每个井单元内包含荧光剂、淬灭剂和待检片段;所述生物检测耗材能被恒温或者变温地执行扩增循环,并配合阵列型检测器获取对应于不同时刻的多个荧光图像;还包含处理模块,所述处理模块能以校正荧光图像获取扩增荧光结果。

11、作为本专利技术的优选方案,每个井单元上方还配置有微透镜单元。

12、一种计算机可读介质,包含上述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法。

13、本专利技术的有益效果为:

14、1.本专利技术以不同时刻的荧光图像为基准,以第一阈值从至少之一的荧光图像中获取相关联图像,并将相关联图像与至少之一的荧光图像以第一运算方法运算获得校正后的扩增基准图像,并以扩增基准图像为分析对象划分为多个roi区(感兴趣区域),并执行单roi区内像素级运算最终获得该区内的扩增荧光结果,如此完成所有荧光图像的处理,获得多个roi区的扩增荧光曲线,如此能高效且准确地执行所有样本管内的荧光扩增曲线的拟合,克服了使用原图存在电路噪音、背景干扰和相邻或相近样本管荧光串扰等影响的问题,尤其是低强度荧光图片这种影响更严重,从而使扩增结果失真甚至存在假阴性的问题,将第一阈值设定为非固定值能够适应不同时刻的各种噪音信号影响,使得不同时刻的荧光图像能被自适应地高效校准。

15、2.本专利技术的第一运算方法为相乘运算,不使用卷积等复杂的运算能够快速地执行图像校准,之后再以rgb法、hsl法、灰度法或者累计计算法等之一运算方法对多个roi区中所有区的每个像素相关值进行运算处理,最终获得对应时刻的扩增荧光结果,通过不同时刻的多个荧光图像的处理,可以最终获得所有roi区的扩增过程中的荧光曲线,如此能高效完成定量或定性所有待测单元的检测结果,采用面积等分法或霍夫圆方法能够获得不同类型的roi区域,能适应于不同的检测场景,荧光图像采用无增益的原始图像能实现校正过程中噪音影响的更彻底消除,第一阈值受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于:阵列型光学检测器获取扩增过程中不同时刻的多个荧光图像,以第一阈值为基准从至少之一的荧光图像获取饱和/空值二元态的相关联图像,以第一运算方法运算至少之一的荧光图像和相关联图像获得校正后的扩增基准图像,以分割算法将扩增基准图像分为多个ROI区;以第二运算方法运算扩增基准图像的每个ROI区所有像素值,并将每个ROI区所有像素值作为至少之一的荧光图像对应时刻的扩增荧光结果基准值。

2.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述分割算法为霍夫圆方法,通过分割算法将扩增基准图像分为多个圆形ROI区。

3.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述第一阈值为适应于多个荧光图像对应不同时刻而自适应变化的非固定值。

4.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述第一运算方法为乘法运算,至少之一的荧光图像和相关联图像相乘获得校正后的扩增基准图像。

5.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述第二运算方法为RGB法、HSL法、灰度法和累计计算法中的一种。

6.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述分割算法为面积等分法,通过面积等分法将所述扩增基准图像分为多个面积相等的四边形ROI区。

7.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,多个荧光图像均为无增益原始图像。

8.一种扩增检测系统,使用权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,包含能够产生至少一种波长的激发源的发射源和包含多个井单元的生物检测耗材;所述生物检测耗材内每个井单元内包含荧光剂、淬灭剂和待检片段;所述生物检测耗材能被恒温或者变温地执行扩增循环,并配合阵列型检测器获取对应于不同时刻的多个荧光图像;还包含处理模块,所述处理模块以校正荧光图像获取扩增荧光结果。

9.根据权利要求8所述的扩增检测系统,其特征在于,每个井单元上方还配置有微透镜单元。

10.一种计算机可读介质,其特征在于,包含如权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法。

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【技术特征摘要】

1.一种校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于:阵列型光学检测器获取扩增过程中不同时刻的多个荧光图像,以第一阈值为基准从至少之一的荧光图像获取饱和/空值二元态的相关联图像,以第一运算方法运算至少之一的荧光图像和相关联图像获得校正后的扩增基准图像,以分割算法将扩增基准图像分为多个roi区;以第二运算方法运算扩增基准图像的每个roi区所有像素值,并将每个roi区所有像素值作为至少之一的荧光图像对应时刻的扩增荧光结果基准值。

2.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述分割算法为霍夫圆方法,通过分割算法将扩增基准图像分为多个圆形roi区。

3.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述第一阈值为适应于多个荧光图像对应不同时刻而自适应变化的非固定值。

4.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果方法,其特征在于,所述第一运算方法为乘法运算,至少之一的荧光图像和相关联图像相乘获得校正后的扩增基准图像。

5.根据权利要求1所述的校正荧光图像获取扩增荧光结果...

【专利技术属性】
技术研发人员:王秦蒙江洋郭忠锋赵婧李政苗保刚蔡虎韩溟闵红
申请(专利权)人:西安天隆科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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