本发明涉及基因测序领域，更具体地说，本发明涉及一种图像拍摄对位方法和系统。
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，由于拍摄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小区域，然后将多个小区域的图像拼接还原为样本图像。由于需要对样本每个小区域进行多次拍摄，载物平台来回移动的过程中产生的移动误差使得多次拍摄的图像不能完全重叠。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种图像拍摄对位方法和系统，旨在解决现有技术图像拍时载物平台移动误差的问题。
一种图像拍摄对位方法，其特征在于包括：
提供一成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向移动和/或沿Y坐标轴方向移动；
放置样本于载物平台上，移动载物平台使拍摄装置对样本进行观测，以确定样本区域内一拍照区域；
分割所述拍照区域为多个相邻排列的子区域；
从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像；以及
计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
优选地，所述图像拍摄对位方法进一步包括当所述偏移量大于预设偏移时，将第二图像相对第一图像移动预设位移后重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量，并换算为载物平台的移动误差。
优选地，所述预设位移同时包括X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量。
优选地，所述X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量均大于所述预设偏移。
优选地，所述图像拍摄对位方法在校正平台的移动误差后进一步包括：第二条件下移动载物平台对拍照区域内的子区域拍摄图像。
优选地，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域，所述第二条件为样本区域自发荧光。
优选地，进一步包括当所述偏移量在预设阈值范围内时候，移动载物平台以校正偏移量后控制拍摄装置拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差。
优选地，移动载物平台以校正偏移量后控制拍摄装置拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差包括：
移动载物平台并校正偏移量，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域进行第三次图像拍摄并获得第三图像；
计算第一图像和第三图像之间的偏移量；以及
如果第一图像和第三图像之间的偏移量在预设阈值范围内，且第一图像和第三图像之间的偏移量小于第一图像和第二图像之间的偏移量，则校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标，否则结束载物平台移动误差校正。
一种图像拍摄对位系统，其特征在于包括：
成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台，载物平台可从复位点开始沿X坐标轴方向移动和/或沿Y坐标轴方向移动；
拍照区域确定模块，所述拍照区域确定模块用于控制移动载物平台使拍摄装置观测位于载物平台上的样本，进而确定样本区域内一拍照区域；
拍照区域分割模块，所述拍照区域分割模块用于控制分割所述拍照区域为多个相邻排列子区域；
第一图像拍摄模块，用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
第二图像拍摄模块，用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像；以及
移动误差计算模块，用于计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
优选地，所述图像拍摄对位系统进一步包括计算误差校正模块，当所述偏移量大于预设偏移时，计算误差校正模块将第二图像相对第一图像移动预设位移后重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量。
优选地，所述预设位移同时包括X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量。
优选地，所述X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量均大于所述预设偏移。
优选地，所述平台移动校正模块进一步包括移动坐标校正模块，用于校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。
优选地，所述图像拍摄对位系统进一步包括普通拍照模块，用于在第二条件下移动载物平台对拍照区域内的子区域拍摄图像。
优选地，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域，所述第二条件为样本区域自发荧光。
优选地，所述平台移动校正模块进一步包括二次校正模块，所述二次校正模块用于判断当所述偏移量在预设阈值范围内时候，移动载物平台以校正偏移量后控制拍摄装置拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差。
优选地，所述二次校正模块进一步判断当第一图像和第三图像之间的偏移量在预设阈值范围内，且第一图像和第三图像之间的偏移量小于第一图像和第二图像之间的偏移量时，校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。
相对于现有技术，本发明的图像拍摄对位方法和系统在对多个子区域正式拍摄图像之前，先对预定子区域（对位参考子区域）进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正载物平台的移动误差，可以最大限度消除或减少平台移动误差导致相同子区域前后拍摄的多幅图像之间发生较大的偏移，提高基因测序后续图像数据处理的通量。进一步地，当两次图像的偏移量大于预设偏移时，还可通过将第二图像的特征区域相对第一图像的特征区域移动预设位移后重新计算偏移量，及时校正计算误差，避免载物平台的移动误差校正出现失误，增加了本发明图像拍摄对位方法和系统的稳定性。另外，所述偏移量在预设阈值范围内时候，还可进一步拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差，以及时校正计算误差，避免载物平台的移动误差校正出现失误，进一步增加了本发明图像拍摄对位方法和系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明第一实施方式图像拍摄对位方法的流程示意图。
图2为图1拍摄方法中载物平台移动路线示意图。
图3为图1拍摄方法中载物平台另一移动路线示意图。
图4为图1流程中对预定子区域拍摄的具有特征区域的第一图像示意图。
图5为图1流程中对预定子区域拍摄的具有相同特征区域的第二图像的示意图。
图6为图4-5所示第一图像和第二图像之间的偏移量示意图。
图7为图1流程进一步包括的二次校正步骤流程示意图。
图8为图7二次校正步骤流程中第一图像和第三图像之间的偏移量示意图。
图9为图1流程进一步包括的计算误差校正步骤流程示意图。
图10为图9计算误差校正步骤中特征区域移动预设位移的示意图。
图11为本发明一实施方式图像拍摄对位系统的方框示意图。
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图像拍摄对位方法，其包括步骤S11-S16。
步骤S11, 提供一成像装置，所述成像装置包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台10，载物平台10可从复位点o开始沿X坐标轴方向移动和/或沿Y坐标轴方向移动。本实施方式中，拍摄装置包括镜头和获取图像的CCD图像传感器。
步骤S12,放置样本20于载物平台10上，移动载物平台10使拍摄装置对样本20进行观测，以确定样本区域内一拍照区域30。一实施方式中，如图2所示，所述样本20为高通量基因测序样本，所述样本20包括多个待识别磁珠，由于磁珠体积较小且在边缘附近有不易识别的情况，因此选定高通量基因测序样本的中心附近矩形区域作为拍照区域30，以便准确识别拍照区域30对应图像的信息。本实施中，所述复位点位于拍照区域30之外。另一实施方式中，如图3所示，所述样本20为高通量基因测序样本，所述样本20包括多个待识别磁珠，由于磁珠体积较小且在边缘附近有不易识别的情况，因此选定高通量基因测序样本的中心附近条形区域作为拍照区域30，以便准确识别拍照区域30对应图像的信息。本实施中，所述复位点位于拍照区域30之外。
步骤S13，分割所述拍照区域30为多个相邻排列的子区域31。
一实施方式中，拍摄装置的聚焦范围远小于标样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拍照区域30进行。实际拍摄时，将预先选好的拍照区域30分割为多个适配成像装置的聚焦范围的子区域31，然后移动成像装置分别对每个子区域31进行拍摄。如图2所示，一实施方式中，所述子区域31呈矩阵排列且包括沿X坐标轴方向排列的多行子区域A10-A50、B10-B50、C10-C50、D10-D50。如图3所示，另一实施方式中，所述子区域31呈条状排列且包括沿Y坐标轴方向排列的多个子区域A10-A15 、A20、A30-A35、A40-A44。
步骤S14，从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像。本实施方式中定义距离复位点o最近的子区域A10为对位参考子区域,替代实施方式中，所述对位参考子区域可以根据情况任意选择。
一实施方式中，请参考图2，从复位点o沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中线路Y1，使拍摄装置和第一行子区域A10-A50的Y坐标（0, Y1）对齐。然后沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，即从复位点的X坐标（0, Y1）开始移动载物平台10,使拍摄装置对位于该第一行子区域A10-A50的右边界子区域A10进行第一次拍摄，以获得第一图像，本实施方式所述右边界子区域A10作为预定子区域为第一行距离复位点的X坐标最近的子区域31。较佳实施方式中，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域。
替代实施例中，请参考图3，从复位点o沿X轴方向移动载物平台10，如图3中线路X1，使拍摄装置和子区域A10的 X坐标（X1,0）对齐, 然后沿Y坐标移动载物平台10，如图3中线路Y1，使拍摄装置对位于该子区域A10进行第一次拍摄，以获得第一图像。
步骤S15，从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行二次图像拍摄，获得第二图像。
一实施方式中，请参考图2，再次从复位点o沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中线路Y1，使拍摄装置和第一行子区域A10-A50的Y坐标（0, Y1）对齐。然后沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，即从复位点的X坐标（0, Y1）开始移动载物平台10,使拍摄装置对位于该第一行子区域A10-A50的右边界子区域A10进行第二次拍摄，以获得第二图像。较佳实施方式中，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域。
替代实施例中，请参考图3，再次从复位点o沿X轴方向移动载物平台10，如图3中线路X1，使拍摄装置和子区域A10的 X坐标（X1,0）对齐, 然后沿Y坐标移动载物平台10，如图3中线路Y1，使拍摄装置对位于该子区域A10进行第二次拍摄，以获得第二图像。
步骤S16，计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。
参考图4-5，计算图4所示的第一图像内的特征区域42相对第一图像角落41（也可以是图像中心或其他参考点）的第一相对坐标。识别图5所示的第二图像内的相同特征区域52，并计算相同特征区域52相对第二图像对应角落51（也可以是图像中心或其他参考点）的第二相对坐标，然后将第一、第二相对坐标的差值定义为第一图像和第二图像之间的偏移量，根据图像和样本放大比例关系k将偏移量换算为载物平台的移动误差。本实施方式中，特征区域为通过图像识别方法从第一图像和第二图像中识别的特征明显的相同标样部分，替代实施方式中，所述特征区域也可以为多个。
较佳实施方式中，步骤S16计算第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52之间的偏移量还进一步包括：定义第一图像的特征区域42为m1,定义第二图像的特征区域52为m2，m1和m2之间的偏移量的计算包括如下步骤：
（1）将m1转换为复数矩阵m3，将m2转换为复数矩阵m4；
（2）对m3和m4分别求快速傅里叶变换；
（3）求m4的共轭矩阵，并利用此矩阵对m3求能量谱；
（4）对m3求快速傅里叶逆变换，从频域再次回到时域；
（5）对m3实数矩阵化得到矩阵m，将矩阵m排序，找到极值点以及其行列坐标,确定m1和m2之间的偏移的位置和偏移量。
本实施例中，第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52若存在位移关系，对它们进行傅里叶变换后，两者具有相同的傅氏变换幅度和不同的相位。第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52的傅氏变换之后的相位关系是由两者的位移决定的，第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52的相位差等于其互功率谱的相位。
替代实施方式中，所述步骤S16之后还可进一步包括第二条件下移动载物平台对拍照区域内的子区域拍摄图像。本实施方式中，载物平台从复位点o沿X轴、Y轴方向移动并校正移动误差，使拍摄装置依次对位每个子区域并进行图像拍摄。一实施方式中，设原来每个子区域的坐标为（x,y）, 第一图像和第二图像之间的偏移量如图6所示为（w1,h1），则校正移动误差后每个子区域的坐标为（x-kw1,y-kh1）。本实施例中，所述第二条件为样本区域自发荧光。
参考图7，替代实施方式中，步骤S16之后还包括二次校正步骤，所述二次校正步骤判断偏移量δ1在预设阈值范围内时候，移动载物平台以校正偏移量后控制拍摄装置拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差，其包括步骤S171-S176。
本实施方式中，所述步骤S171，用于判断步骤S16计算产生的偏移量δ1是否在预设阈值范围内，如果偏移量δ1小于第一阈值或大于第二阈值，则结束流程，停止载物平台校正移动误差。如果偏移量δ1在预设阈值范围内，即第二阈值≥偏移量δ1≥第一阈值，则执行步骤S172。
本实施方式中，所述步骤S172用于控制移动载物平台以校正偏移量δ1，例如将载物平台移动至校正后预定子区域的坐标，一实施方式中，如果预定子区域的原坐标为（x0,y0）, 第一图像和第二图像之间的偏移量如图6所示为（w1,h1），则校正偏移量δ1后预定子区域的坐标为（x0-kw1,y0-kh1），第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第三次图像拍摄，获得第三图像。
本实施方式中，所述步骤S173用于计算第一图像和第三图像之间的偏移量δ2并换算为载物平台的移动误差。一实施方式中，参考图8和步骤S16相同的方法，识别第三图像内的特征区域62，并计算特征区域62第三相对坐标，然后将第一、第三相对坐标的差值定义为第一图像和第三图像之间的偏移量，根据图像和样本放大比例关系k将偏移量换算为载物平台的移动误差。本实施方式中，特征区域为通过图像识别方法从第一图像和第三图像中识别的特征明显的相同标样部分。一具体实施方式中，预定子区域62的当前坐标为（x0-kw1,y0-kh1）, 第一图像和第三图像之间的偏移量δ2如图8所示为（w2,h2），则校正移动误差后预定子区域的坐标为（x0-kw2-kw1,y0-kh2-kh1）。
本实施方式中，所述步骤S174用于判断步骤S173计算产生的偏移量δ2是否在预设阈值范围内，如果偏移量δ2小于第一阈值或大于第二阈值，则结束流程，停止载物平台校正移动误差。如果偏移量δ2在预设阈值范围内，即第二阈值≥偏移量δ1≥第一阈值，执行步骤S176。
本实施方式中，所述步骤S175用于进一步判断偏移量δ2是否小于偏移量δ1，如果偏移量δ2小于偏移量δ1，则执行步骤S176, 根据偏移量δ1和δ2校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。如果偏移量δ2大于等于偏移量δ1，则结束流程，停止或结束载物平台校正移动误差。
本实施方式中，所述偏移量使用绝对值进行判断，所述第一阈值可以为6-10个像素距离，第二阈值可以为700-900个像素距离，较佳实施方式中，所述第一阈值为8个像素距离，第二阈值可以为800个像素距离，所述预设阈值范围为8-800像素距离。
参考图9，其他替代实施方式中，步骤S16之后还包括步骤，具体包括步骤S91-S94。
步骤S91，当判断所述偏移量δ1大于等于预设偏移时，执行步骤S92,否则执行步骤S94。
步骤S92，将第二图像相对第一图像移动预设位移后重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量。较佳实施例中，将第二图像的特征区域相对第一图像的特征区域移动预设位移后重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量,并换算为载物平台的移动误差。
步骤S93，当判断所述偏移量δ2大于等于预设偏移时，结束流程停止校正,否则执行步骤S94，用偏移量δ2校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。
本实施例中，所述预设位移同时包括X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量，且所述预设位移在X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量均大于所述预设预设偏移，例如大于2个像素距离。一实施例中，如图10所示，当第一图像和第二图像之间的偏移量δ1在X轴方向为W1，在Y轴方向为0,且W1大于预设偏移时，将第二图像的特征区域52沿倾斜X轴方向，移动预设位移（W0,W0）后，重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量δ2。
具体地计算为：定义第一图像的特征区域42为m1,定义第二图像的特征区域52移动预设位移（W0,W0）后的特征区域52’为m2，m1和m2之间的校正偏移量的计算包括如下步骤：
（1）将m1转换为复数矩阵m3，将m2转换为复数矩阵m4；
（2）对m3和m4分别求快速傅里叶变换；
（3）求m4的共轭矩阵，并利用此矩阵对m3求能量谱；
（4）对m3求快速傅里叶逆变换，从频域再次回到时域；
（5）对m3实数矩阵化得到矩阵m，将矩阵m排序，找到极值点以及其行列坐标,确定m1和m2之间的偏移的位置和校正偏移量。m1和m2之间的偏移的位置和校正偏移量减去移动预设位移（W0,W0）后得到第一图像和第二图像之间的偏移量δ2。
本实施方式中，第二图像的特征区域52’移动的方向大致倾斜X轴方向5-95度，较佳实施方式中，特征区域52’移动的方向倾斜X轴30度、45度或60度。图10所述的实施例中，特征区域52’从特征区域52移动的方向倾斜X轴45度。
请参考图11，本发明第三实施方式提供一种图像拍摄对位系统100，所述图像拍摄对位系统100包括成像装置110、拍照区域确定模块120、拍照区域分割模块130、第一图像拍摄模块140、第二图像拍摄模块150、移动误差计算模块160、移动坐标校正模块170、二次校正模块180、计算误差校正模块185和普通拍照模块190。本实施方式中，所述模块或系统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。
请一并参考图2，所述成像装置110包括获取图像的拍摄装置以及正对拍摄装置的载物平台10，载物平台10可从复位点o开始沿X坐标轴方向移动和/或沿Y坐标轴方向移动。本实施方式中，拍摄装置包括镜头和获取图像的CCD图像传感器。
所述拍照区域确定模块120用于控制移动载物平台10使拍摄装置观测位于载物平台10上的样本20，进而确定样本区域内一拍照区域30。一实施方式中，如图2所示，所述样本20为高通量基因测序样本，所述样本20包括多个待识别磁珠，由于磁珠体积较小且在边缘附近有不易识别的情况，因此选定高通量基因测序样本的中心附近矩形区域作为拍照区域30，以便准确识别拍照区域30对应图像的信息。本实施中，所述复位点位于拍照区域30之外。另一实施方式中，如图3所示，所述样本20为高通量基因测序样本，所述样本20包括多个待识别磁珠，由于磁珠体积较小且在边缘附近有不易识别的情况，因此选定高通量基因测序样本的中心附近条形区域作为拍照区域30，以便准确识别拍照区域30对应图像的信息。本实施中，所述复位点位于拍照区域30之外。
所述拍照区域分割模块130用于控制分割所述拍照区域30为多个相邻排列的子区域31。一实施方式中，拍摄装置的聚焦范围远小于标样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拍照区域30进行。实际拍摄时，将预先选好的拍照区域30分割为多个适配成像装置的聚焦范围的子区域31，然后移动成像装置分别对每个子区域31进行拍摄。如图2所示，一实施方式中，所述子区域31呈矩阵排列且包括沿X坐标轴方向排列的多行子区域。如图3所示，另一实施方式中，所述子区域31呈条状排列且包括沿Y坐标轴方向排列的多个子区域。
所述第一图像拍摄模块140用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第一次图像拍摄，获得第一图像。
一实施方式中，请参考图2，从复位点o沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中线路Y1，使拍摄装置和第一行子区域A10-A50的Y坐标（0, Y1）对齐。然后沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，即从复位点的X坐标（0, Y1）开始移动载物平台10,使拍摄装置对位于该第一行子区域A10-A50的右边界子区域A10进行第一次拍摄，以获得第一图像，本实施方式所述右边界子区域A10作为预定子区域为第一行距离复位点的X坐标最近的子区域31。较佳实施方式中，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域。替代实施例中，请参考图3，从复位点o沿X轴方向移动载物平台10，如图3中线路X1，使拍摄装置和子区域A10的 X坐标（X1,0）对齐, 然后沿Y坐标移动载物平台10，如图3中线路Y1，使拍摄装置对位于该子区域A10进行第一次拍摄，以获得第一图像。
所述第二图像拍摄模块150用于控制从复位点开始移动载物平台，第一条件下使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第二次图像拍摄，获得第二图像。
如图2所示，一实施例中，再次从复位点o沿Y轴方向移动载物平台10，如图2中线路Y1，使拍摄装置和第一行子区域A10-A50的Y坐标（0, Y1）对齐。然后沿X坐标移动载物平台10，如图2中线路X1，即从复位点的X坐标（0, Y1）开始移动载物平台10,使拍摄装置对位于该第一行子区域A10-A50的右边界子区域A10进行第二次拍摄，以获得第二图像。较佳实施方式中，所述第一条件为使用灯光照亮样本区域。如图3所示，一替代实施例中，再次从复位点o沿X轴方向移动载物平台10，如图3中线路X1，使拍摄装置和子区域A10的 X坐标（X1,0）对齐, 然后沿Y坐标移动载物平台10，如图3中线路Y1，使拍摄装置对位于该子区域A10进行第二次拍摄，以获得第二图像。
所述移动误差计算模块160用于计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为载物平台的移动误差。参考图4-5，较佳实施例中，计算图4所示的第一图像内的特征区域42相对第一图像角落41（也可以是图像中心或其他参考点）的第一相对坐标。识别图5所示的第二图像内的相同特征区域52，并计算相同特征区域52相对第二图像对应角落51（也可以是图像中心或其他参考点）的第二相对坐标，然后将第一、第二相对坐标的差值定义为第一图像和第二图像之间的偏移量，根据图像和样本放大比例关系k将偏移量换算为载物平台的移动误差。本实施方式中，特征区域为通过图像识别方法从第一图像和第二图像中识别的特征明显的相同标样部分，替代实施方式中，所述特征区域也可以为多个。
较佳实施方式中，计算第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52之间的偏移量还进一步包括：定义第一图像的特征区域42为m1,定义第二图像的特征区域52为m2，m1和m2之间的偏移量的计算包括如下步骤：
（1）将m1转换为复数矩阵m3，将m2转换为复数矩阵m4；
（2）对m3和m4分别求快速傅里叶变换；
（3）求m4的共轭矩阵，并利用此矩阵对m3求能量谱；
（4）对m3求快速傅里叶逆变换，从频域再次回到时域；
（5）对m3实数矩阵化得到矩阵m，将矩阵m排序，找到极值点以及其行列坐标,确定m1和m2之间的偏移的位置和偏移量。
本实施例中，第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52若存在位移关系，对它们进行傅里叶变换后，两者具有相同的傅氏变换幅度和不同的相位。第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52的傅氏变换之后的相位关系是由两者的位移决定的，第一图像的特征区域42和第二图像的特征区域52的相位差等于其互功率谱的相位。
所述移动坐标校正模块170用于控制校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。本实施方式中，载物平台从复位点o沿X轴、Y轴方向移动并校正移动误差，使拍摄装置依次对位每个子区域并进行图像拍摄。一实施方式中，设原来每个子区域的坐标为（x,y）, 第一图像和第二图像之间的偏移量如图6所示为（w,h），则校正移动误差后每个子区域的坐标为（x-kw,y-kh）。
所述二次校正模块180用于判断当所述偏移量在预设阈值范围内时候，控制拍摄装置拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差。当第一图像和第三图像之间的偏移量在预设阈值范围内，且第一图像和第三图像之间的偏移量小于第一图像和第二图像之间的偏移量时，校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。
一具体实施方式中，所述二次校正模块180判断产生的偏移量δ1是否超出预设阈值范围，如果超出预设阈值范围，则所述二次校正模块180结束流程，停止载物平台移动误差校正。如果在预设阈值范围内，移动载物平台以校正偏移量δ1，第一条件下再次使拍摄装置对位所述预定子区域并进行第三次图像拍摄，获得第三图像。然后计算第一图像和第三图像之间的偏移量δ2；接着判断偏移量δ2是否超出预设阈值范围，如果超出预设阈值范围，则所述二次校正模块180结束流程，停止载物平台移动误差校正。如果偏移量δ2在预设阈值范围内，进一步判断偏移量δ2是否小于偏移量δ1，如果偏移量δ2小于偏移量δ1，则根据偏移量δ1和δ2校正拍摄装置对位每个子区域时载物平台的移动坐标。如果偏移量δ2大于等于偏移量δ1，则结束流程，停止载物平台校正移动误差。本实施方式中，所述预设阈值范围为8-800像素距离。替代实施方式中，关于二次校正模块180的详细描述还可以参见前述步骤S171-S176。
所述计算误差校正模块185判断所述偏移量δ1大于等于预设偏移时，将第二图像相对第一图像移动预设位移后重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量。较佳实施例中，将第二图像的特征区域相对第一图像的特征区域移动预设位移后重新计算第一图像和第二图像之间的偏移量δ2,并换算为载物平台的移动误差。
本实施例中，所述预设位移同时包括X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量，且所述预设位移在X坐标轴方向的位移量和Y方向的位移量均大于所述预设预设偏移。一实施例中，如图10所示，定义第一图像的特征区域42为m1,定义第二图像的特征区域52移动预设位移（W0,W0）后的特征区域52’为m2，m1和m2之间的校正偏移量的计算包括如下步骤：
（1）将m1转换为复数矩阵m3，将m2转换为复数矩阵m4；
（2）对m3和m4分别求快速傅里叶变换；
（3）求m4的共轭矩阵，并利用此矩阵对m3求能量谱；
（4）对m3求快速傅里叶逆变换，从频域再次回到时域；
（5）对m3实数矩阵化得到矩阵m，将矩阵m排序，找到极值点以及其行列坐标,确定m1和m2之间的偏移的位置和校正偏移量。m1和m2之间的偏移的位置和校正偏移量减去移动预设位移（W0,W0）后得到第一图像和第二图像之间的偏移量δ2。
本实施方式中，第二图像的特征区域52’移动的方向大致倾斜X轴方向5-95度，较佳实施方式中，特征区域52’移动的方向倾斜X轴30度、45度或60度。图10所述的实施例中，特征区域52’从特征区域52移动的方向倾斜X轴45度。
校正平台的移动误差后，所述普通拍照模块190用于控制步进移动载物平台依次对每个子区域进行在第二条件下的图像拍摄，直到整个拍照区域的图像拍摄。本实施方式中，所述第二条件为样本区域自发荧光。
相对于现有技术，本发明的图像拍摄对位方法和系统在对多个子区域正式拍摄图像之前，先对预定子区域（对位参考子区域）进行两次图像拍摄，并根据两次图像拍摄结果校正载物平台的移动误差，可以最大限度消除或减少平台移动误差导致相同子区域前后拍摄的多幅图像之间发生较大的偏移，提高基因测序后续图像数据处理的通量。进一步地，当两次图像的偏移量大于预设偏移时，还可通过将第二图像的特征区域相对第一图像的特征区域移动预设位移后重新计算偏移量，及时校正计算误差，避免载物平台的移动误差校正出现失误，增加了本发明图像拍摄对位方法和系统的稳定性。另外，所述偏移量在预设阈值范围内时候，还可进一步拍摄预定子区域的第三图像并再次计算载物平台的移动误差，以及时校正计算误差，避免载物平台的移动误差校正出现失误，进一步增加了本发明图像拍摄对位方法和系统的稳定性。
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。