本发明涉及基因测序领域，更具体地说，本发明涉及一种xy平台移动误差检测方法和系统。
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。多次拍摄过程中需要xy平台来回移动，如果xy平台移动误差过大会严重影响拍摄图像的质量，导致对相同小区域进行图像拍摄出现较大的位移，进而使得后续有效图像数据减少，降低基因测序的通量。因此有必要提供一种检测xy平台移动误差的方法，用于在基因测序设备出现问题时提供xy平台自检数据以确认故障位置，或在基因测序设备初始化过程中给用户提供xy平台性能参考数据。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种xy平台移动误差检测方法和系统，旨在解决现有技术基因测序平台无法对xy平台移动进行误差自检的问题。
一种xy平台移动误差检测方法包括：
根据预设线路两次移动xy平台上的样本；
对样本参考位置进行两次图像拍摄；
计算两次图像之间的偏移量以获得xy平台的移动误差；以及
显示所述移动误差。
进一步地，所述预设线路包括沿x轴的移动和沿y轴方向的移动。
进一步地，所述xy平台移动误差检测方法还包括当所述移动误差超出预设阈值时，显示报警信息。
进一步地，所述xy平台移动误差检测方法还包括检测环境温度，并显示所述移动误差对应的环境温度。
进一步地，所述样本包括多个磁珠。
进一步地，所述xy平台包括一复位点，所述根据预设线路两次移动xy平台上的样本，对样本参考位置进行两次图像拍摄包括：
从复位点沿预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
再次从复位点沿预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第二次图像拍摄，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xy平台的移动误差。
一种xy平台移动误差检测方法包括：
根据不同预设线路多次移动xy平台上的样本；
对样本参考位置进行多次图像拍摄；
计算多次图像之间的平均偏移量以获得xy平台的移动误差；以及
显示所述移动误差。
进一步地，所述xy平台包括一复位点，所述对样本参考位置进行多次图像拍摄包括：
从复位点沿第一预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第一次图像拍摄，获得第一图像；
再次从复位点沿第一预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第二次图像拍摄，获得第二图像；
从复位点沿第二预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第三次图像拍摄，获得第三图像；以及
再次从复位点沿第二预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第四次图像拍摄，获得第四图像。
进一步地，计算多次图像之间的平均偏移量包括分别计算第一图像和第二图像之间的偏移量和第二图像和第三图像之间的偏移量，然后求偏移量的平均值。
进一步地，所述第一预设路线和第二预设路线完全相同，所述多次图像之间的平均偏移量为第一图像和其他图像之间的偏移量的平均值。
一种xy平台移动误差检测系统包括：
移动模块，用于控制按预设线路两次移动xy平台上的样本；
成像装置，用于对样本参考位置进行两次图像拍摄，
计算模块，用于计算两次图像之间的偏移量以获得xy平台的移动误差，以及
显示模块，用于显示所述移动误差。
进一步地，所述xy平台移动误差检测系统还包括报警模块，用于当所述移动误差超出预设阈值时，控制显示模块显示报警信息。
进一步地，所述xy平台移动误差检测系统还包括温度模块，用于检测环境温度，并通过显示模块显示所述移动误差对应的环境温度。
一种xy平台移动误差检测系统包括：
移动模块，用于控制沿预设线路多次移动xy平台上的样本；
成像装置，用于对样本参考位置进行多次图像拍摄，
计算模块，用于计算多次图像之间的平均偏移量以获得xy平台的移动误差，以及
显示模块，用于显示所述移动误差。
进一步地，所述成像装置包括:
参考定义模块,用于定义样本参考位置；
线路设定模块，用于设定成像装置对位所述参考位置时所述xy平台移动的预设线路，
聚焦控制模块，用于控制在拍摄图像前成像装置聚焦样本的参考位置，以及
和图像拍摄模块，用于控制每次xy平台沿预设线路移动并且对位聚焦样本的参考位置后进行一次图像拍摄。
相对于现有技术，本发明的xy平台移动误差检测方法和系统，通过沿预设线路移动xy平台后拍摄样本图像分析xy平台的移动误差显示给用户参考，可以在基因测序设备出现问题时提供xy平台自检数据以确认故障位置，或在基因测序设备初始化过程中给用户提供xy平台移动误差值作为其性能参考数据，提供了对基因测序设备的xy平台移动进行自检的方法，提高了用户使用体验。另外当所述移动误差超出预设阈值时，本发明的xy平台移动误差检测方法和系统还显示报警信息。进一步避免了用户在非正常状态下使用设备。再有，本发明的xy平台移动误差检测方法和系统还可以提供不同预设线路供移动xy平台多次移动，以获取移动xy平台的平均移动误差，降低了移动xy平台因偶发性出现较大移动误差的情况，结果输出更加准确。
附图说明
图1为本发明第一实施方式xy平台移动误差检测方法的流程示意图。
图2为本发明第一实施方式xy平台移动线路的示意图。
图3为本发明第一实施方式xy平台移动误差检测方法中图像拍摄步骤的流程示意图。
图4为本发明第一实施方式xy平台移动误差检测方法中第一图像的特征区域的选取示意图。
图5为本发明第一实施方式xy平台移动误差检测方法中第二图像的特征区域的选取示意图。
图6为本发明第一实施方式xy平台移动误差检测方法中第一图像和第二图像的特征区域偏移量的示意图。
图7为本发明第二实施方式xy平台移动误差检测方法的流程示意图。
图8为本发明第二实施方式xy平台移动线路的示意图。
图9为本发明第二实施方式xy平台移动误差检测方法中图像拍摄步骤的流程示意图。
图10为本发明第三实施方式提供的xy平台移动误差检测系统的结构图。
图11为图10中成像模块的结构图。
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2，本发明第一实施方式提供一种xy平台移动误差检测方法，其包括步骤s11-s14。
步骤s11,根据预设线路两次移动xy平台上的样本。一并参考图2，本实施例中，所述xy平台10用于固定和承载进行高通量基因测序的样品20。所述样本20可以是固定在玻片小室内的多个磁珠。xy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。本实施例，预设线路是xy平台10从复位点o到样本预设参考位置的移动线路，例如图2中从复位点o到样本子区域a1对应中心坐标位置的移动线路，所述预设线路包括沿x轴的移动和沿y轴方向的移动，例如沿y轴方向的y1线路和沿x轴方向的x1线路。本实施中，所述复位点o位于样本20之外。
步骤s12,对样本参考位置进行两次图像拍摄。本实施例提供用于获取图像的成像装置，所述成像装置包括镜头和获取图像的ccd图像传感器。一实施方式中，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，所述步骤s12进一步包括图3所示的步骤s121-s123。
步骤s121，定义样本参考位置。本实施例，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。
步骤s122，从复位点沿预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第一次图像拍摄，获得第一图像。
一实施方式中，请继续参考图2，设参考位置为子区域a1的中心坐标，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,使成像装置对位于该子区域a1进行第一次拍摄，以获得第一图像。本实施例中，第一图像在灯光照亮样本的条件下拍摄。
步骤s123，再次从复位点沿预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第二次图像拍摄，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,使成像装置对位于子区域a1进行第二次拍摄，以获得第二图像。本实施例中，第二图像在灯光照亮样本的条件下拍摄，且和第一图像拍摄条件相同。
步骤s124，计算第一图像和第二图像之间的偏移量并换算为xy平台的移动误差。参考图4-5，分别在第一图像40和第二图像50中心区域选取第一特征区域42和第二体征区域52。定义第一特征区域42为m1,定义第二特征区域52为m2，m1和m2之间的第一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，以代表第一图像40和第二图像50的偏移的位置和偏移量。一实施方式中，设第一图像40和第二图像50之间的偏移量如图6所示为（w1,h1），则所述xy平台的移动误差在x方向为kw1,在y方向上位kh1,其中，k为第一图像和第二图像的放大比例的倒数。
替代实施例中，进一步包括当所述移动误差超出预设阈值时，显示报警信息。本实施例中，所述预设阈值可以设置在2-4微米之间，所述报警信息可以是声音报警、文字报警或弹窗报警中的一种或多种。
替代实施例中，进一步包括检测环境温度，并显示所述移动误差对应的环境温度。为了进一步让用户了解xy平台出现较大误差的原因，本实施例进一步检测环境温度，并将环境温度和所述xy平台的移动误差相关联，避免用户超出预设条件使用设备。
第一实施方式的替代实施例中，也可根据相同预设线路多次移动xy平台上的样本，并对样本进行多次图像拍摄，然后计算多次图像中第一次图像和其他图像之间的偏移量的平均值，作为多次图像之间的平均偏移量，进而根据平均偏移量换算xy平台的移动误差并显示。
请再次参考图7-图8，本发明第二实施方式提供一种xy平台移动误差检测方法，其包括步骤s71-s74。
步骤s71,根据不同预设线路多次移动xy平台上的样本。一并参考图8，本实施例中，所述xy平台10用于固定和承载进行高通量基因测序的样品20。所述样本20可以是包括多个磁珠的小室。xy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。本实施例，预设线路是xy平台10从复位点o到样本预设参考位置的移动线路，如图8所示，本实施例的不同预设线路包括两条，第一条如图8中从复位点o开始依次经过y1、x1线路到样本子区域a1对应中心坐标位置，另一条从复位点o开始依次经过y2、x2、y3线路到样本子区域a1对应中心坐标位置。
步骤s72,对样本参考位置进行多次图像拍摄。本实施例提供用于获取图像的成像装置，所述成像装置包括镜头和获取图像的ccd图像传感器。一实施方式中，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，所述步骤s72进一步包括图9所示的步骤s721-s725。
步骤s721，定义样本参考位置。本实施例，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，也可不对样本进行分割，在样本范围内任选一点作为参考位置。
步骤s722，从复位点沿第一预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第一次图像拍摄，获得第一图像。一实施方式中，请继续参考图8，所述第一预设线路依次经过y1、x1到样本子区域a1对应坐标位置。
步骤s723，再次从复位点沿第一预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第二次图像拍摄，获得第二图像。本实施例中，第二图像在灯光照亮样本的条件下拍摄，且和第一图像拍摄条件相同。
步骤s724，从复位点沿第二预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第三次图像拍摄，获得第三图像。所述第二预设线路从复位点o开始依次经过y2、x2、y3到样本子区域a1对应坐标位置。第三图像在灯光照亮样本的条件下拍摄，且和第一图像拍摄条件相同。
步骤s725，再次从复位点沿第二预设线路移动xy平台，使成像装置对位所述参考位置并进行第四次图像拍摄，获得第四图像。第四图像在灯光照亮样本的条件下拍摄，且和第一图像拍摄条件相同。
步骤s73，计算多次图像之间的平均偏移量以获得xy平台的移动误差。本实施例中，分别计算第一图像和第二图像之间的偏移量、第二图像和第三图像之间的偏移量后求平均并换算为xy平台的移动误差。具体地，分别在第一图像和第二图像中心区域选取第一特征区域和第二体征区域。定义第一特征区域为m1,定义第二特征区域为m2，m1和m2之间的第一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，以代表第一图像和第二图像的偏移的位置和第一偏移量。第二图像和第三图像之间的第二偏移量计算方法与第一图像和第二图像之间的偏移量计算方法相同。设第一偏移量和第二偏移量的平均值为（w1,h1），则所述xy平台的移动误差在x方向为kw1,在y方向上位kh1,其中，k为图像的放大比例的倒数。
替代实施例中所述第一预设路线和第二预设路线也可以完全相同，此时所述平均偏移量为多次图像中的初次图像和多次图像中的其他图像之间的偏移量的平均值，即第一图像和其他图像之间的偏移量的平均。
步骤s74，显示所述移动误差。
请参考图10，本发明第三实施方式提供一种xy平台移动误差检测系统100，所述xy平台移动误差检测系统100包括移动模块110、成像装置120、计算模块130和显示模块140。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。
所述移动模块110用于根据预设线路两次或多次移动xy平台上的样本。一并参考图2，本实施例中，所述xy平台10用于固定和承载进行高通量基因测序的样品20。所述样本20可以包括固定于玻片小室的多个磁珠。xy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。
所述成像模块120用于控制对样本参考位置进行两次或多次图像拍摄。本实施例提供用于获取图像的成像装置，所述成像装置包括镜头和获取图像的ccd图像传感器。如图2所示，一实施方式中，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。参考图11，本实施例中，所述成像模块120包括参考定义模块1210、线路设定模块1211、聚焦控制模块1213、和图像拍摄模块1214。
所述参考定义模块1210用于定义样本参考位置。本实施例，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，也可不对样本进行分割，在样本范围内任选一点作为参考位置。
所述线路设定模块1211用于设定成像装置对位所述参考位置时所述xy平台移动的预设线路。所述预设线路包括沿x轴的移动和沿y轴方向的移动。本实施例中，所述预设线路可以是相同的预设线路，如图2所示包括沿y轴方向的y1线路和沿x轴方向的x1线路。所述预设线路可以包括不同预设线路,如图8所示，不同预设线路包括两条，第一条预设线路如图8中从复位点o开始依次经过y1、x1线路到样本子区域a1对应中心坐标位置，另一条预设线路从复位点o开始依次经过y2、x2、y3线路到样本子区域a1对应中心坐标位置。
所述聚焦控制模块1213用于控制在拍摄图像前成像装置聚焦样本的参考位置，以拍摄清晰的样本图像。
所述图像拍摄模块1214用于控制每次xy平台沿预设线路移动并且对位聚焦样本的参考位置后进行一次图像拍摄。
所述计算模块130用于计算两次图像的偏移量或多次图像之间的平均偏移量并换算为xy平台的移动误差。一实施方式中，设两次图像之间的偏移量如图6所示为（w1,h1），则所述xy平台的移动误差在x方向为kw1,在y方向上位kh1,其中，k为第一图像和第二图像的放大比例的倒数。
替代实施例中，可进一步包括报警模块，用于当所述移动误差超出预设阈值时，显示报警信息。本实施例中，所述预设阈值可以设置在2-4微米之间，所述报警信息可以是声音报警、文字报警或弹窗报警中的一种或多种。
替代实施例中，可进一步包括环境温度模块，用于检测环境温度并控制显示所述移动误差对应的环境温度。
相对于现有技术，本发明的xy平台移动误差检测方法和系统，通过沿预设线路移动xy平台后拍摄样本图像分析xy平台的移动误差显示给用户参考，可以在基因测序设备出现问题时提供xy平台自检数据以确认故障位置，或在基因测序设备初始化过程中给用户提供xy平台移动误差值作为其性能参考数据，提供了对基因测序设备的xy平台移动进行自检的方法，提高了用户使用体验。另外当所述移动误差超出预设阈值时，本发明的xy平台移动误差检测方法和系统还显示报警信息。进一步避免了用户在非正常状态下使用设备。再有，本发明的xy平台移动误差检测方法和系统还可以提供不同预设线路供移动xy平台多次移动，以获取移动xy平台的平均移动误差，降低了移动xy平台因偶发性出现较大移动误差的情况，结果输出更加准确。
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。