测序仪图像拍摄温度报警方法和系统与流程

文档序号:15611377发布日期:2018-10-09 20:32阅读:358来源:国知局

本发明涉及基因测序领域,更具体地说,本发明涉及一种测序仪图像拍摄温度报警方法和系统。



背景技术:

基因测序领域通常需要对样本进行图像拍摄和识别,由于成像装置的镜头观测范围远小于样本的面积,因此镜头每次只能对样本的局部进行拍摄。现有技术通常采用连续步进的方式依次拍摄适配成像装置的观测范围的多个区域,依次对每个小区域进行拍摄。现有技术一般选定多个区域中的几个进行自动聚焦获取对应焦距,其他的区域通过线性拟合的方式计算出拍摄时的最佳焦距,成像装置根据计算的最佳焦距对小区域进行拍摄。由于基因测序领域图像拍摄的精密度要求极高,室温变化对引起的热胀冷缩现象导致线性拟合的方式计算的最佳焦距会出现明显的误差,进而导致基因测序进行图像拍摄时出现焦距失真的情况。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种测序仪图像拍摄温度报警方法和系统,旨在解决环境温度异常时对测序仪进行温度报警的技术问题。

一种测序仪图像拍摄温度报警方法包括:

在不同时刻对样本同一参考位置进行两次聚焦以获得两个最佳焦距值;

根据两个最佳焦距值计算环境温度变化值;以及

当计算的环境温度变化值大于温差阈值进行报警提示。

进一步地,所述测序仪图像拍摄温度报警方法还包括:预先在不同室温下对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,所述环境温度变化值的计算通过两个最佳焦距值和所述最佳焦距变化的温度曲线图获得。

进一步地,所述测序仪图像拍摄温度报警方法还包括感测环境温度的变化值。

进一步地,当环境温度变化的感测值大于补偿阈值时,根据所述最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真。

进一步地,所述样本为包括多个磁珠的高通量基因测序样本。

一种测序仪图像拍摄温度报警系统包括:

载物平台,所述载物平台用于固定样本;

成像装置,用于对载物平台上固定的样本进行图像拍摄,所述成像装置在不同时刻对样本同一参考位置进行两次聚焦以获得两个最佳焦距值;

温度计算模块,用于根据两个最佳焦距值计算环境温度变化值;以及

报警模块,用于当环境温度变化值大于温差阈值发出报警提示。

进一步地,所述测序仪图像拍摄温度报警系统还包括:曲线生成模块,用于控制在不同室温下成像装置对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,所述环境温度变化值的计算通过两个最佳焦距值和所述最佳焦距变化的温度曲线图获得。

进一步地,所述测序仪图像拍摄温度报警系统还包括温度感测模块,用于感测环境温度的变化值。

进一步地,所述测序仪图像拍摄温度报警系统还包括焦距补偿模块,用于控制成像装置在环境温度变化的感测值大于补偿阈值时,根据所述最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真。

进一步地,所述样本为包括多个磁珠的高通量基因测序样本。

相对于现有技术,本发明的测序仪图像拍摄温度报警方法和系统,通过两次对焦的不同焦距计算室温变化,当温度异常时进行报警提示,这样避免了用户在温度波动较大的情况下使用测序仪。另外,本发明还在不同室温下使用成像装置对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,在进行基因测序图像拍摄时,可根据环境温度变化通过最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真,不仅加快了自动对焦的速度,而且使得线性拟合方式计算的最佳焦距补偿后更加准确,图像拍摄的清晰度更好。

附图说明

图1为本发明第一实施方式测序仪图像拍摄温度报警方法的流程示意图。

图2为本发明第一实施方式测序仪图像拍摄温度报警方法中两次聚焦的示意图。

图3为本发明提供的最佳焦距变化的温度曲线图的一个示例。

图4为本发明第二实施方式测序仪图像拍摄温度报警方法的流程示意图。

图5为本发明提供的最佳焦距变化的温度曲线图的另一示例。

图6为本发明第三实施方式测序仪图像拍摄温度报警系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施方式,对本发明进行进一步详细说明。

请参考图1-图3,本发明第一实施方式提供一种测序仪图像拍摄温度报警方法,其包括步骤s10-s13。本发明的测序仪图像拍摄温度报警方法应用于基因测序仪,所述基因测序仪包括载物平台、成像装置和报警模块。所述载物平台用于固定和承载样本,所述样本为包括多个磁珠的高通量基因测序样本。本实施例中所述载物平台为xy平台,其可从复位点开始沿x坐标轴方向移动和/或沿y坐标轴方向移动,以方便成像装置对固定在载物平台上的样本进行聚焦拍照。本实施例中,所述成像装置包括镜头和获取图像的ccd图像传感器。

步骤s11,在不同时刻对样本同一参考位置进行两次聚焦以获得两个最佳焦距值。参考图2,本实施例中,所述不同时刻之间可以预设时间间隔,例如1-2分钟,较佳实施方式中所述时间间隔为1分钟。一并参考图2,本实施例中,成像装置的聚焦范围远小于样本20的面积,对基因测序样本的拍摄以预先选择的成像效果较好的矩形拍照区域30进行。实际拍摄时,将预先选好的矩形拍照区域30分割为多个适配成像装置的聚焦范围的小区域31。本实施方式中,多个子区域31呈矩阵排列且包括沿x坐标轴方向排列的多行子区域a1-a5、b1-b5、c1-c5和d1-d5。本实施例中,预先定义距离复位点o最近的子区域a1的中心坐标为参考位置。其他实施例中也可以选择子区域a1-a5、b1-b5、c1-c5和d1-d5中任意一个的中心为参考位置。替代实施例中,也可不对样本20进行区域分割,在样本范围内任选一点作为参考位置。本实施例中,从复位点o沿y轴方向移动xy平台10,如图2中线路y1,使成像装置和第一行子区域a1-a5的y坐标(0,y1)对齐。然后沿x坐标移动xy平台10,如图2中线路x1,即从复位点的x坐标(0,y1)开始移动xy平台10,使成像装置在第一时刻对位于该子区域a1进行第一次聚焦,以获得第一最佳焦距。经过预设时间,例如1分钟后,再次从复位点o沿y轴方向移动xy平台10,依次经过线路y1和线路x1,使成像装置在第二时刻对位于子区域a1进行第二次聚焦,以获得第二最佳焦距。本实施例中,两次聚焦的灯光条件相同。

步骤s12,根据两个最佳焦距值计算环境温度变化值。本实施例中,还可进一步包括步骤s10,用于预先在不同室温下对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,所述环境温度变化值的计算通过两个最佳焦距值和所述最佳焦距变化的温度曲线图获得。一实施例中,设图3为最佳焦距变化的温度曲线图,第一最佳焦距z1为2280微米,第二最佳焦距z2为2250微米,则第一最佳焦距和第二最佳焦距差值为30微米,通过图3中最佳焦距变化的温度曲线图可以计算出所述第一最佳焦距z1和第二最佳焦距z2之间对应的环境温度变化值为5度。替代实施方式中,所述步骤s10可以省略,此时,用户可以根据使用经验估算两个最佳焦距值的差值计算对应的环境温度变化值。

步骤s13,当计算的环境温度变化值大于温差阈值进行报警提示。本实施例中,设温差阈值为2度,则当步骤s12计算的环境温度变化值为5度时,则报警模块进行报警提示,用于对用户进行提示。所述提示可以是显示界面的文字弹窗提示例如“当前环境温度变化较大,可能会影响设备性能,请稍后使用”,也可以是声音报警提示。

请参考图4,本发明第二实施方式提供一种测序仪图像拍摄温度报警方法,其包括步骤s10-s15,第二实施方式和第一实施方式的不同之处在于,第二实施方式进一步包括步骤s14和步骤s15。

步骤s14,感测环境温度的变化值。本实施例中可以采用高灵敏温度感测器对基因测序仪的环境温度,例如测序仪周围的室内温度进行实时探测并计算出预设时间间隔对应的感测环境温度的变化值。

步骤s15,当环境温度变化的感测值大于补偿阈值时,根据所述最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真。参考图5,一实施方式中,假设样本需要拍摄的部分的预设焦距为2284微米,感测环境温度的变化值为降低4度,则通过图5中最佳焦距变化的温度曲线图可以计算出所述焦距变化为24微米,则补偿后的样本拍摄的实际焦距应该为2284微米减去24微米,即2260微米。本实施例中所述所述补偿阈值大于零小于所述温差阈值,较佳地,所述补偿阈值可以设定3-5度之间的任意值。

相对于现有技术,本发明的测序仪图像拍摄温度报警方法通过在不同时刻的两次对焦的不同焦距计算室温变化,当温度异常时进行报警提示,这样避免了用户在温度波动较大的情况下使用测序仪。另外,本发明还在不同室温下使用成像装置对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,在进行基因测序图像拍摄时,可根据环境温度变化通过最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真,不仅加快了自动对焦的速度,而且使得线性拟合方式计算的最佳焦距补偿后更加准确,图像拍摄的清晰度更好。

请参考图6,本发明第三实施方式提供一种测序仪图像拍摄温度报警系统100,所述测序仪图像拍摄温度报警系统100包括载物平台110、成像装置120、温度计算模块130、报警模块140、曲线生成模块150、温度感测模块160和焦距补偿模块170。本实施方式中,所述模块可以是执行特定功能的集成电路,也可以是存储在存储器中并通过处理器执行完成特定功能的软件程序。

所述载物平台110用于固定和承载样本,所述样本为包括多个磁珠的高通量基因测序样本。本实施例中所述载物平台为xy平台,其可从复位点开始沿x坐标轴方向移动和/或沿y坐标轴方向移动,以方便成像装置对固定在载物平台上的样本进行聚焦拍照。本实施例中,所述成像装置包括镜头和获取图像的ccd图像传感器。

所述成像装置120用于对载物平台上固定的样本进行图像拍摄,所述成像装置在不同时刻对样本同一参考位置进行两次聚焦以获得两个最佳焦距值。本实施例中,所述不同时刻之间可以预设时间间隔,例如1-2分钟,较佳实施方式中所述时间间隔为1分钟。一并参考图2,本实施例中,成像装置的聚焦范围远小于样本20的面积,对基因测序样本的拍摄以预先选择的成像效果较好的矩形拍照区域30进行。实际拍摄时,将预先选好的矩形拍照区域30分割为多个适配成像装置的聚焦范围的小区域31。本实施方式中,多个子区域31呈矩阵排列且包括沿x坐标轴方向排列的多行子区域a1-a5、b1-b5、c1-c5和d1-d5。本实施例中,预先定义距离复位点o最近的子区域a1的中心坐标为参考位置。其他实施例中也可以选择子区域a1-a5、b1-b5、c1-c5和d1-d5中任意一个的中心为参考位置。替代实施例中,也可不对样本20进行区域分割,在样本范围内任选一点作为参考位置。本实施例中,从复位点o沿y轴方向移动xy平台10,如图2中线路y1,使成像装置和第一行子区域a1-a5的y坐标(0,y1)对齐。然后沿x坐标移动xy平台10,如图2中线路x1,即从复位点的x坐标(0,y1)开始移动xy平台10,使成像装置在第一时刻对位于该子区域a1进行第一次聚焦,以获得第一最佳焦距。经过预设时间,例如1分钟后,再次从复位点o沿y轴方向移动xy平台10,依次经过线路y1和线路x1,使成像装置在第二时刻对位于子区域a1进行第二次聚焦,以获得第二最佳焦距。本实施例中,两次聚焦的灯光条件相同。

所述温度计算模块130用于根据两个最佳焦距值计算环境温度变化值。本实施例中,还可进一步包括曲线生成模块150,其用于预先在不同室温下对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,较佳实施例中,所述环境温度变化值的计算通过两个最佳焦距值和所述最佳焦距变化的温度曲线图获得。一实施例中,设图3为最佳焦距变化的温度曲线图,第一最佳焦距z1为2280微米,第二最佳焦距z2为2250微米,则第一最佳焦距和第二最佳焦距差值为30微米,通过图3中最佳焦距变化的温度曲线图可以计算出所述第一最佳焦距z1和第二最佳焦距z2之间对应的环境温度变化值为5度。

所述报警模块140用于在温度计算模块130所计算的环境温度变化值大于温差阈值进行报警提示。本实施例中,设温差阈值为2度,则当环境温度变化值为5度时,则报警模块进行报警提示,所述报警提示可以是显示界面的文字弹窗提示,也可以是声音报警提示。

所述温度感测模块160用于感测环境温度的变化值。本实施例中温度感测模块160可以采用高灵敏温度感测器对基因测序仪的环境温度,例如室内温度进行实时探测并计算出预设时间间隔对应的感测环境温度的变化值。

所述焦距补偿模块170用于当环境温度变化的感测值大于补偿阈值时,根据所述最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真。参考图5,一实施方式中,假设样本需要拍摄的部分的焦距为2284微米,感测环境温度的变化值为降低4度,则通过图5中最佳焦距变化的温度曲线图可以计算出所述焦距变化为24微米,则补偿后的样本拍摄的实际焦距应该为2284微米减去24微米,即2260微米。

相对于现有技术,本发明的测序仪图像拍摄温度报警系统通过在不同时刻的两次对焦的不同焦距计算室温变化,当温度异常时进行报警提示,这样避免了用户在温度波动较大的情况下使用测序仪。另外,本发明还在不同室温下使用成像装置对样本同一参考位置进行多次聚焦以获取最佳焦距变化的温度曲线图,在进行基因测序图像拍摄时,可根据环境温度变化通过最佳焦距变化的温度曲线图补偿拍摄样本时的焦距失真,不仅加快了自动对焦的速度,而且使得线性拟合方式计算的最佳焦距补偿后更加准确,图像拍摄的清晰度更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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