[發明專利]一種微流控芯片數字PCR熒光圖像識別方法和裝置

在審

• 申請號: 202210454610.3
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114792383A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 王瑩
• 申請（專利權）人: 深圳市第二人民醫院（深圳市轉化醫學研究院）
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06K9/62;G06T7/66;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種微流控芯片數字PCR熒光圖像識別方法和裝置。所述方法包括：獲取微流控芯片數字PCR熒光圖像并做圖像預處理，計算微流控芯片中微反應腔室在熒光圖像中投影的中心點位置，搜索所有位于中心點位置灰度為白色的像素，獲取所述白色像素的像素臨近點的灰度并對像素臨近點的灰度為白色的進一步獲取該像素臨近點的外層像素臨近點的灰度迭代至設定閾值，根據預設數據與迭代次數比較得到對比結果，匯總對比結果得到熒光圖像中陽性點的數量。采用本方法簡化了獲取微流控芯片數字PCR熒光圖像中心點的操作復雜度，加快了圖像識別的效率。

技術領域

本發明屬于圖像識別領域，涉及到一種芯片式數字PCR熒光圖像識別方法和裝置。

背景技術

數字PCR（Digital Polymerase Chain Reaction，dPCR）是一種高靈敏度、高準確性的核酸絕對定量技術。且無需任何校正就能實現對目標核酸的絕對定量，已被應用于病毒的定量分析、病原體檢測、產前基因診斷等諸多方面。數字PCR反應通常發生在微流控芯片或油狀液滴，擴增終點的熒光強度用于區分樣本的陰陽性。微流控芯片能夠快速、準確地將樣品分成多個獨立的反應單元，具有體積小、成本低、通量高的特點。目前數字PCR的檢測方式可分為流式和成像，成像為擴增終點的數字熒光圖像。快速準確地識別熒光圖像中的陽性點對于保證檢測的準確性非常重要。微流控數字PCR 芯片熒光圖像的特征是大量的形狀類似的樣點組成陣列，且樣點之間排列規則。對于這種微陣列熒光圖像涉及多種處理方法，例如局部閾值網格化方法、基于偏微分方程的微陣列網格對齊方法、最大類間方差法以及機器學習方法等。基于上述方法均取得了較好的識別效果，但對于這種規則排列的熒光圖像處理過于復雜，而且這種微流控芯片數字PCR熒光圖像由于樣本分散的隨機性而無法重現，從圖像識別的角度而言這種熒光圖像之間的關聯性不強。所以，過于復雜的識別方法影響了運算的效率和準確度。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種簡單高效的微流控芯片數字PCR熒光圖像識別的方法和裝置。

第一方面，本申請提供了一種微流控芯片數字PCR熒光圖像識別方法。所述方法包括以下步驟：

S1，獲取微流控芯片數字PCR熒光圖像，并預處理熒光圖像；

S2，計算微流控芯片中微反應腔室在熒光圖像中投影的中心點位置；

S3，搜索并獲取所有位于中心點位置灰度為白色的像素；

S4，獲取所述位于中心點的白色像素的像素臨近點的灰度；

S5，對灰度為白色的像素臨近點進一步獲取該像素臨近點的外層像素臨近點的灰度迭代至設定閾值；

S6，根據預設數據與迭代次數進行比較，得到對比結果;

S7，匯總對比結果得到熒光圖像中陽性點的數量。

第二方面，本申請還提供了一種微流控芯片數字PCR熒光圖像識別裝置。所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取微流控芯片數字PCR熒光圖像；

預處理模塊，用于對獲取的微流控芯片數字PCR熒光圖像做預處理；

搜索模塊，用于搜索陽性點；

統計分析模塊，用于統計分析搜索的陽性點數量。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：充分利用微流控芯片數字PCR熒光圖像的特征，采用對二值化白色像素搜索計算的方式識別陽性點，簡化了計算方法，避免了復雜的形態識別運算。

附圖說明

圖1為一個實施例中微流控芯片數字PCR熒光圖像識別方法和裝置應用環境示意圖；

圖2為一個實施例中微流控芯片數字PCR熒光圖像識別方法流程示意圖；

圖3 為一個實施例中微流控芯片數字PCR熒光圖像示意圖；

圖4 為一個實施例中微流控芯片數字PCR熒光圖像搜索中心點示意圖；

圖5 為一個實施例中微流控芯片數字PCR熒光圖像中心點像素臨近點搜索示意圖；