[发明专利]一种用于描述微滴式数字PCR液滴相对位置的方法

权利要求书

1.一种用于描述微滴式数字PCR液滴相对位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：基于CCD相机获取包含有靶标和若干液滴的芯片部分区域的若干图像信息；

S2：基于S1获取的其中一图像信息，对其进行预处理；

S3：基于S2预处理后的图像信息，检测出该图像信息中的靶标和若干液滴的位置；

S4：以靶标作为参考点，计算每一液滴与靶标之间的相对偏移量信息；

S5：基于S4获取的每一液滴与靶标之间的相对偏移量信息，排除位于靶标周侧外围的外围液滴，外围液滴指该液滴中心与靶标中心之间的连线与其他相邻的液滴相交；

S6：将外围液滴排除后，依据余下的液滴与靶标之间的相对偏移量信息，获取该图像信息的位置描述符，该位置描述符指将余下的每一液滴与靶标之间的相对偏移量信息作为其内部元素的向量；

S7：对S1中获取的若干图像信息，依次执行S2～S6，进而获取每一图像信息的位置描述符，并计算相邻两张图像信息的位置描述符之间的欧式距离；

所述S4中的液滴与靶标之间的相对偏移量信息包括：

距离信息：液滴中心与靶标中心之间连线的长度；

角度信息：液滴中心和靶标中心的连线，与以靶标中心为起点水平向右的水平线之间的夹角；

所述S5包括以下步骤：

S51：基于获取的每一液滴中心与靶标中心的距离信息，查找离靶标中心距离最小的液滴的位置，并将该液滴作为第一参考液滴；

S52：以第一参考液滴为起点，按顺时针方向将位于靶标周侧的液滴依次排列，得到液滴集合S＝{d₁、d₂、d₃、d₄、d₅Λ}；

S53：依次将集合S中的液滴的中心与靶标中心连线，并判断该连线是否会与集合S中的其他液滴相交，若相交，则将该液滴视为外围液滴，并从集合S中将该液滴排除，若不相交，则在集合S中保留该液滴，并继续判断下一液滴的中心与靶标中心的连线是否与集合S中的其他液滴相交，直至将集合S中的外围液滴全部排除。

2.根据权利要求1所述的用于描述微滴式数字PCR液滴相对位置的方法，其特征在于，所述S1中的图像信息包括：

明场图像信息：在成像过程中依靠透射光直接成像而得到的图片；

荧光通道图像信息：在成像过程中放置滤镜而得到的图片。

3.根据权利要求2所述的用于描述微滴式数字PCR液滴相对位置的方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：

S21：对图像信息进行灰度变换处理；

S22：基于高斯滤波算法对图像信息进行滤波降噪处理；

S23：基于canny边缘检测算法，获取图像的边沿信息。

4.根据权利要求3所述的用于描述微滴式数字PCR液滴相对位置的方法，其特征在于，所述S21包括以下步骤：

S211：针对明场图像信息，采用以下公式将其转换成灰度图像；

I＝0.299×R+0.587×G+0.114×B，

其中，R、G、B分别代表彩色图像的红色、绿色和蓝色的通道信号；

S212：针对荧光通道图像信息，依据荧光信号的波长范围，选择彩色图像中的固定通道作为灰度图像。

5.根据权利要求4所述的用于描述微滴式数字PCR液滴相对位置的方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S31：基于Hough变换的圆检测算法检测靶标在图像信息中的位置；

S32：针对明场图像信息，通过Hough变换的圆检测算法检测液滴在图像信息中的位置；

S33：针对荧光通道图像信息，通过连通区域计算算法检测液滴在图像信息中的位置，并排除干扰信息。