[发明专利]一种基于荧光编码的液相生物芯片的图像分析方法

说明书

一种基于荧光编码的液相生物芯片的图像分析方法，包括以下步骤：S1、将原始图像输入训练好的FCN网络模型，经过FCN分割后得到分割图像，实现对图像中液相生物芯片的定位；S2、单独提取出所述分割图像中对应于每一个液相生物芯片的目标识别区域边界，并得到分别对应包含每个目标识别区域边界的图像；S3、将原始图像与步骤S2得到的每个图像相乘，分别提取基于原始图像的仅含有每一个单独的液相生物芯片区域的图像；S4、计算步骤S3提取出来的图像的所有非零像素的平均值，以对相应的液相生物芯片作出定量分析。该方法能够实现对基于荧光编码微球的液相生物芯片准确性高、快速的定量与定性分析，高效准确地处理大量的数据集，极大地减少人力成本。

技术领域

本发明涉及分子检测分析领域，特别是涉及一种基于荧光编码的液相生物芯片的图像分析方法。

背景技术

液相生物芯片技术是一种集荧光编码微球、流式细胞术、激光检测和高速数字信号处理等多项技术为一体的新型生物分子高通量技术，它主要是以不同种类的荧光编码微球作为载体进行杂交反应和信号检测，通常多以多色流式细胞仪作为解码和检测平台，通过把芯片技术和流式细胞检测技术结合到一起，在液相反应体系中实现核酸、蛋白质等多种生物分子的检测。液相芯片技术解决了固态微阵列芯片反应速率慢、重复性及灵活性差等问题，和其他传统的免疫检测方法相比，液相生物芯片技术具有高通量、多指标联合检测、高敏感性、高特异性、线性范围宽、反应快速、重复性好以及操作简便等优点。

目前已知的商用主流液相生物芯片技术通过在微球表面接不同种类的有机荧光染料或在微球中包裹不同的荧光量子点来形成荧光编码微球。然后在荧光编码微球表面结合上探针分子，在液相环境中与被标记的待测分子进行杂交反应。选用两种不同波长照射微球，一个波长用于激发荧光编码微球的荧光来进行分类，做定性分析，一个波长用来确定荧光编码微球的强度，从而确定待测分子的数量，做定量分析。这样通过双色激光的同时检测，可以确定被结合的生物分子的种类和数量。目前定性分析通过人眼观察获取图片，在进行大量数据分析时，有很大的误差，并且费时费力。而目前定量分析的方法，主要是通过手动计算图片中每一个液相生物芯片的平均像素值，来做定量分析。然而手动计算有很大的误差，对液相生物芯片的定量分析有很大的干扰。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于荧光编码的液相生物芯片的图像分析方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于荧光编码的液相生物芯片的图像分析方法，包括以下步骤：

S1、将原始图像输入训练好的FCN网络模型，经过FCN分割后得到分割图像，实现对图像中液相生物芯片的定位；

S2、单独提取出所述分割图像中对应于每一个液相生物芯片的目标识别区域边界，并得到分别对应包含每个目标识别区域边界的图像；

S3、将原始图像与步骤S2得到的每个图像相乘，分别提取基于原始图像的仅含有每一个单独的液相生物芯片区域的图像；

S4、计算步骤S3提取出来的图像的所有非零像素的平均值，以对相应的液相生物芯片作出定量分析。

进一步地：

步骤S2中通过边缘检测方法确定每一个液相生物芯片的目标识别区域边界。

步骤S2还包括：对于每一个提取了所述目标识别区域边界的分割图像，判断图像中的各个像素点是否在所述目标识别区域边界里，如果在所述目标识别区域边界里，将该像素点的像素值设置为1，否则设置为0，最终得到分别对应包含每个目标识别区域边界的图像。