[发明专利]一种基于测序图像的自动曝光的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地说，涉及一种基于测序图像的自动曝光的方法。

背景技术

自动曝光是图像处理领域的核心技术，曝光是否正常直接影响图像的效果，过曝，图像看起来太亮，曝光不足，图像看起来太暗。因此，自动曝光是目前成像系统中对图像信号处理的一项重要功能。

在基因测序领域，多个DNA片段被固定在小珠上，小珠被固定在测序装置上，或者多个DNA片段直接固定在测序装置上，形成阵列点，一个小珠或者固定在同一处的DNA片段为一个阵列点。测序反应时，DNA片段与带荧光标记物的物质发生反应后，当用激发光激发阵列点上携带荧光标记物时，每个阵列点发光，此时即可拍摄图像。拍摄的图像就如天空中点缀的一颗一颗的星星，每个阵列点就似一颗星星，每个阵列点中心的信号值是决定图像清晰的一个重要因素。

一种现有技术中，自动曝光的方法为：步骤一.将整个理论灰度区域按照灰度级划分为若干个灰度区间，确定灰度期望值；步骤二.接收图像传感器输出的图像数据，判断图像数据中各个像元的灰度值及其所属灰度区间，分别计算各灰度区间内的灰度平均值，然后对若干个灰度区间的灰度平均值进行加权平均计算，得到灰度加权均值；步骤三.将灰度加权均值与灰度期望值进行比较，若满足要求，则默认当前曝光量为最佳值；若不满足要求，则进行步骤四；步骤四.根据灰度加权均值与灰度期望值对积分时间进行控制，即根据灰度加权均值与灰度期望值的差计算出新的曝光时间，图像传感器按照新的曝光时间采集图像信息，执行步骤二。

上述技术方案中，不能确定测序图像的阵列点的中心，也即无法根据图像特点获得期望信号强度下的自动曝光时间，导致测序图像信号强度太强而过曝，或者信号强度太弱而过暗，从而使得自动曝光不准确，最终导致拍摄的测序图像不清晰。

因此需要一种新的基于测序图像的自动曝光的方法，能够获得期望信号强度下的自动曝光时间，最终保证图像传感器拍摄出清晰的测序图像。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于测序图像的自动曝光的方法，旨在解决现有技术中无法准确获得期望信号强度下的自动曝光时间，导致曝光不准确、从而无法拍摄出清晰的图像的问题。

为了实现发明目的，基于测序图像的自动曝光的方法包括以下步骤：步骤A.在曝光时间下，利用图像传感器拍摄采图区域内的图像；步骤B.利用高斯模型确定图像中阵列点中心，并得阵列点中心的信号值；步骤C.利用计算机辅助设备分析信号值，得图像的信号强度；步骤D.根据期望图信号强度，利用信号强度和曝光时间的线性关系，确定期望信号强度下的新曝光时间；步骤E.在新曝光时间下，重复步骤A、B和C后，进入步骤F；步骤F.判断新曝光时间下拍摄的图像的信号强度与期望信号强度的一致性；不一致，则重复步骤D、E和F；一致，则新曝光时间即为自动曝光时间。

其中，上述图像传感器包括放大装置，该放大装置的放大倍数为n，n为自然数，优选为n≥20。

其中，所述的计算机辅助设备为任意具有数据处理功能的电子计算机器。优选为PC机。

其中，所述的高斯模型是根据测序图像的特征建立的模型。其中，所述的期望信号强度为预先设定的图像的信号强度。所述的图像以灰度值的形式存储在二维矩阵中。所述一致性判断方法为：在一定范围α内，也即S_期望±α，判断为一致；不在该范围，判断为不一致。其中，S_期望为期望信号强度，α的大小根据实际情况来确定，当需要精度高时，α取值可小，当需要的精度不高时，α的取值可大。