[發明專利]一種SPR分析儀的圖像分析方法及系統

在審

• 申請號: 201310673597.1
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103700096A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王麗紅;劉鴻;歐小敏;彭開美;何建安;朱勁松
• 申請（專利權）人: 山東普瑞高通生物技術有限公司;王麗紅
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及生物分子領域，特別是涉及一種SPR分析儀的圖像分析方法及系統。

背景技術

表面等離子共振(Surface?Plasmon?Resonances,SPR)傳感技術是20世紀90年代發展起來的一種生物分子檢測技術。其原理是：當光線在棱鏡與金屬膜表面發生全反射現象時，會在金屬膜中產生消逝波，消逝波與表面等離子波發生共振時，檢測到的反射光的強度會大大的減弱。能量從光子轉移到表面等離子，入射光的大部分能量被表面等離子波吸收，從而使反射光的能量急劇減少。此時所對應的入射角為共振角（即SPR角）。SPR角隨金屬膜表面折射率的變化而變化，而折射率的變化由于金表面結合的分子質量成正比。

具體的，SPR分析儀在使用時，先在覆蓋有金屬膜的生物芯片表面固定一層生物分子識別膜，然后將待測樣品流過生物芯片表面，若樣品中有能夠與生物芯片表面的生物分子識別膜（也稱探針）相互作用的分子，會引起金屬膜表面折射率變化，最終導致SPR角變化，通過檢測SPR角度變化，獲得被分析物的濃度、親和力、動力學常數和特異性等信息。

但是，現有技術中的SPR分析儀的圖像分析方法，只是針對生物芯片上具有一個待測樣品反應區域進行分析的。隨著技術的發展，目前研制出了具有多個待測樣品反應區域的生物芯片。使用現有技術中的方法，無法對生物芯片上的多個待測樣品反應區域進行分析。

發明內容

本發明的目的是提供一種SPR分析儀的圖像分析方法及系統，能夠對具有多個待測樣品反應區域的生物芯片上的多個待測樣品反應區域的待測物進行分析。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種SPR分析儀的圖像分析方法，包括：

獲取具有多個待測樣品反應區域的生物芯片的第一圖像；所述第一圖像為未通入待測物的生物芯片的圖像；

待通入待測物與所述生物芯片上的探針進行反應后，獲取所述生物芯片的第二圖像；

確定所述生物芯片的每個待測樣品反應區域的位置；

按照所述位置分別將所述第一圖像和所述第二圖像分割成多個局部反應圖像；

對于同一位置的局部反應圖像，通過所述第二圖像與所述第一圖像進行比對，得到同一位置的局部反應圖像的亮度變化信息；

根據所述亮度變化信息，對該位置的局部反應圖像進行SPR分析。

可選的，所述獲取具有多個待測樣品反應區域的生物芯片的第一圖像，包括：

采用硬件傳感器像素為130萬以上的攝像頭獲取具有多個待測樣品反應區域的生物芯片的第一圖像；

所述獲取所述生物芯片的第二圖像，包括：

采用硬件傳感器像素為130萬以上的攝像頭獲取所述生物芯片的第二圖像。

可選的，所述確定所述生物芯片的每個待測樣品反應區域的位置，包括：

識別拍攝所述生物芯片得到的圖像的定位標識；所述定位標識是所述生物芯片上的至少兩個特征區域形成的；

根據所述定位標識確定所述圖像的尺寸；

按照預設反應區域尺寸以及所述圖像的尺寸，將所述圖像分割成多個區域，每個區域與一個待測樣品反應區域的位置相對應。

可選的，所述確定所述生物芯片的每個待測樣品反應區域的位置，包括：

獲取所述第一圖像中各個像素的亮度值；

獲取所述第二圖像中各個像素的亮度值；

將亮度值變化超過第一預設閾值的像素確定為待測樣品反應區域對應的反應區域像素；

將相鄰的反應區域像素構成的像素集合，確定為待測樣品反應區域的位置。

可選的，所述確定所述生物芯片的每個待測樣品反應區域的位置，包括：

獲取所述第一圖像中各個像素的亮度值；

獲取所述第二圖像中各個像素的亮度值；

將亮度值變化超過第二預設閾值的像素確定為待測樣品反應區域中心對應的中心像素；

判斷所述中心像素周圍是否存在亮度值變化超過第三預設閾值的邊緣像素，得到第一判斷結果；所述第三預設閾值小于所述第二預設閾值；

當所述第一判斷結果為是時，將所述中心像素以及所述邊緣像素構成的像素集合，確定為待測樣品反應區域的位置。

一種SPR分析儀的圖像分析系統，包括：

第一圖像獲取單元，用于獲取具有多個待測樣品反應區域的生物芯片的第一圖像；所述第一圖像為未通入待測物的生物芯片的圖像；

第二圖像獲取單元，用于待通入待測物與所述生物芯片上的探針進行反應后，獲取所述生物芯片的第二圖像；